Возникновение жизни

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат по биологии на тему: "Возникновение жизни".

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва

2012г.

                                                                                                      

 

  Содержание.                                                     

 

 

 

 

1. Вступление………………………………………………….. стр.3

2. Абиогенез……………………………………………………. стр.4

3. Биогенез……………………………………………………… стр.6

4. Креационизм…………………………………………………. стр.7

5. Теория панспермии………………………………………….. стр.8

6. Теория биохимической эволюции………………………….. стр.9

7. Теория стационарного состояния…………………………… стр.11

8.         Список литературы………………………………………….. стр.14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вступление.

 

На протяжении огромного  количества времени люди задавались вопросом: откуда, когда, а главное  как появилась жизнь на планете  Земля? Можно сказать, что эти  вопросы принадлежат к числу  главных проблем не только в естествознание, но и в жизни каждого человека.

 

Так или иначе, люди задумывались как же на самом деле появились те или иные живые организмы, населяющие нашу землю.  Стремясь разрешить давно назревавшую проблему, люди, в первую очередь, пытались определить как именно воспринимать саму сущность жизни: как проявление высшего духовного начала или же относится к ней как к нечту по своей природе материальному. И тут мы можем заметить столкновение двух позиций: идеализма и материализма.

 

В вопросе возникновения  жизни ученые разделились на две  группы: первые, материалисты, считают, что жизнь появилась по средству биогенеза (эмпирическое обобщение, утверждающее, что все живое происходит исключительно  от живого). Вторые же, идеалисты, придерживаются теории абиогенеза (эмпирическое обобщение, утверждающее, что все живое происходит от процесса превращения неживой  природы в живую). Приверженцем первой теории был академик Вернадский, который утверждал, что "жизнь вечна, как вечен космос". Его оппонент, математик Лейбниц, полагал, что все, что состоит из неживой материи формируется вживую под действием Божьего Духа.

 

В различные эпохи и  на разных ступенях своего развития вопрос о происхождение жизни всегда решался по - разному, на стыке философского и научного мировоззрений. Именно в этой "борьбе" появляется несколько теорий о возникновения жизни.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Абиогенез.

 

           Как уже говорилось во введении, с течением времени, с изменением уровнем развития и уровня культуры человека, появлялись разные теории о том, как именно появилась и развивалась жизнь на Земле. Но все теории и гипотезы в итоге основывались на двух точках зрения, которые взаимоисключают друг друга. Что жизнь появилась благодаря биогенезу и абиогенезу.

Рассмотрим теорию абиогенеза. Все гипотезы, основанные на абиогенезе, являются геоцентрическими химическими: то есть они подразумевают под  собой возникновение жизни исключительно  на самой планете Земля в результате появление разных химических веществ  и новых химических реакций. Само определение абиогенеза базируется на нескольких важных положениях:

Во - первых, живое отличается от неживого своим химическим составом и обменом веществ. По - другому эту теорию возникновения жизни называют биохимической.

Во - вторых, жизнь возникла исключительно на Земле и естественным путем из неорганических веществ  и разных химических реакций, при  условии, что все сложные органические соединения образуются из неорганических веществ. По - другому эту теорию возникновения жизни называют геоцентрической.

В - третьих, основными свойствами и признаками жизни являются: обмен  веществ, самовоспроизведение, изменчивость и наследственность информации, передача и реализация наследственной информации, естественный отбор наследственной информации.

Современная наука рассматривает  теорию абиогенного возникновения  жизни на Земле как более вероятную. В 1924 году русский ученый А.И. Опарин доказывает возникновение органических молекул из неорганических. То же самое делает спустя 5 лет англичанин Джон Холдейн. Их мнения основывались на том, что на первых этапах своего формирования Земля имела очень высокую температуру, и по мере ее остывания тяжелые металлы перемещались к центру, а более легкие, наоборот, оставались на поверхности. На то время атмосфера состояла из свободного водорода и его соединений, что вполне могло послужить предпосылкой к возникновению органических молекул небиологическим путем.

Сам абиогенез состоит  из шести этапов:

1 этап: синтез органических  мономеров, а именно: органических  кислот, аминокислот, углеводов,  азотистых оснований и т.п. (В  те времена на Земле имелись  все условия: и обилие воды, и отсутствие окислителей, наличие  метана, аммиака, свободной энергии  и т.п.)

2 этап: образование биологических  полимеров из уже образованных  мономеров вместе с неорганическими  катализаторами. (В присутствии воды также образуются коацерваты, - белковые комплексы, обособленные от массы воды, 

                           способные обмениваться веществами с окружающей средой и

                           избирательно накапливать различные  соединения, - или же по – другому, микросферы).

 

3 этап: образование нуклеотидов. 

4 этап: появление пробионтов (биологических систем). Есть вероятность, что именно пробионты уже обладали всеми свойствами живого организма, но такие системы как гомеостаз и гомеореза еще не образовались.

5 этап: появление протобионтов (предшественников современных организмов). Протобионты или архебионты характеризуются наличием компонентов клетки: цитоплазмы, генетического аппарата, плазмалеммы, системы обмена веществ и воспроизведения.

6 этап: формирование клеток  и групп организмов. (например, мезокариот, эукариот т.п.)

Биогенез.

 

Идеи сторонников происхождения  жизни на земле в результате биогенеза  базируются на термодинамическом и  экологическом подходах к определению  границ между живым и неживым.

Концепции биогенеза объединяют космоцентрические физические гипотезы происхождения жизни. Понятие биогенеза базируется на следующих положениях:

Во-первых, живое и неживое, по своей сути, есть ни что иное, как состояние материи. И ни одно из этих состояний не может быть выведено из другого. Такая теория называется физической.

Во - вторых, все зависит  от основных свойств и признаков  жизни: активное противостояние процессам  разрушения, наличие устойчивых динамических связей между биологическими объектами.

В - третьих, жизнь возникает  не на планете Земля, а во Вселенной. Таким образом следует, что биосфера нашей планеты является конкретным проявлением живой части Космоса, только в земных условиях. Такая теория происхождения жизни называется космической.

Концепция биогенеза была основана в XVII веке, когда Ф.Реди благодаря своим опытам доказал невозможность зарождения жизни на Земле в современных условиях. "Я взял четыре сосуда, поместил в один их них мертвую змею, в другую - немного рыбы, в третий - дохлых угрей, в четвертый - кусок телятины, плотно закрыл их и запечатал. Затем я поместил то же самое в четыре других сосуда, оставив их открытыми. Вскоре мясо и рыба в открытых сосудах зачервивели. Можно было видеть, как мухи свободно залетают в сосуды и вылетают из них. Но в запечатанных сосудах я не увидел ни одного червяка, хотя прошло много дней после того, как в них была положена дохлая рыба и мясо" - так Франческо Реди, итальянский ученый, рассказывает о своем опыте. Так же и другими учеными были проведены огромное количество опытов, блестяще доказывающих теорию биогенеза. Например, Л. Спаланцани (1675), который прокипятил в запаянном сосуде крепкий мясной бульон. Спустя некоторое количество дней, он проверил этот же бульон, но никаких признаков жизни там не обнаружил.

Во второй половине двадцатого века с развитием кибернетики  свое начало получила теория внеземного происхождения жизни. Такая теория была и до этого, она существовала множество веков, теория о том, что  жизнь зародилась в Космосе. Очень  долго ее воспринимали буквально: на какой - то другой планете, земного типа, зародилась жизнь, а потом эти  самые зародыши жизни были занесены на планету Земля космической  пылью. В XX веке К. Тринчер выдвинул теорию большого биологического взрыва, в результате которого протоматерия (начальная материя) разделилась на два типа: на живую и неживую.

Однако теория биогенеза  остается до конца не обоснованной, так как космофизические гипотезы о происхождение мира не могут  быть подтверждены экспериментально.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Креационизм.

 

Теории, касающиеся создания Земли, многочисленны, разнообразны и  не достоверны. Одни гипотезы взаимосвязаны  друг с другом, а другие наоборот противоречат. Согласно теории креационизма жизнь была создана сверхъестественным существом. А согласно другой теории стационарного состояния, жизнь  на планете Земля существовала всегда.

 

Однако постараемся рассмотреть  основные теории создания и полностью  раскрыть их суть.

 

Теория креационизма - одна из самых древних теорий, основанная на мысли о том, что жизнь появилась  в следствии акта Божественного Творца. Эта гипотеза "утверждает", что процесс сотворения жизни Богом был единичным, поэтому мы не можем повторить это и доказать рациональным путем. Этой теории в больше своей части придерживаются последователи религиозных учений.

 

Креационисты утверждают, что все живое было создано  сверхъестественным образом, ибо естественные процессы на данный момент не создают  жизни, не осуществляют формообразование видов.

 

Вычисления архиепископа Ашера в 1650 году о том, что Бог сотворил мир в октябре 4004 года до нашей эры и закончил труд свой 23 октября в 9 часов утра, вызвали огромное количество споров. Существовали, существуют два типа верующих: одни верят, что Бог сотворил мир за 6 дней и любая другая гипотеза им не интересна. Они целиком основывают свое мнение на Библии. Второй тип верующих, не относящихся к Библии, как к книге с экспериментами, считали и до сих пор считают, что в Книге Бытия изложено в понятной для всех форме теологическое откровение о сотворении живых существ.

 

Наука больше основывается на экспериментах и наблюдениях, на рациональном объяснении того или  иного факта. Вера же наоборот, признает вещи такие, какие они есть. Вера - есть нечто такое, что не требует  доказательств. По сути, противоречия, которые существуют между научным и богословским объяснениями о сотворении мира, не могут быть приняты всерьез, так как эти два образа мышления взаимно исключают друг друга.

 

 

Гипотеза панспермии.

 

Данная теория панспермии утверждает, что жизнь на планету  Земля была занесена каким – нибудь небесным телом (метеоритами, астероидами и т.п.), на которых находились зародыши жизни. Только для того, чтобы такое произошло, должны существовать такие микроорганизмы, которые бы могли выносить условия космоса: холод, радиацию, вакуум и т.п. И недавно, в 2008 году, ученые обнаружили такие микроорганизмы, приспособленные к таким условиям. Результаты эксперимента были опубликованы в журнале Astrobiology Journal.

Эксперимент начался в 2008 году, когда с МКС в космос были отправлены разные смеси, микроорганизмы, плесень, водоросли и т.п. в контейнере. 18 месяцев различные виды микроорганизмов  и плесени существовали в условиях открытого космоса, подвергались давлению, условиям вакуума, холода, радиации. В 2009 году контейнер вернулся на Землю, и ученые провели тщательную проверку содержимого контейнера. Лучше всех это «путешествие» пережила плесень, собранная с гор Испании. Во время  полета в открытом космосе, плесень  впала, в так называемую, спячку, но а когда вернулась назад на планету Земля, снова начала расти. Выживаемость этой плесени не имеет равных на Земле, так что даже находясь в космосе, экстремальные условия не нанесли плесени никаких серьезных повреждений или изменений в ее ДНК.

Одним из первых теорию космического происхождения жизни выдвинул в 1865 году Г. Рихтер. Согласно его утверждениям жизнь была занесена на нашу планету  с других планет.

В 1905 году шведский естествоиспытатель С. Аррениус выдвинул схожую теорию о  том, что в космосе существуют зародыши жизни, которые путешествуют по всей Вселенной, пытаясь найти  пригодное место для своего обитания. Данную свою теорию естествоиспытатель доказал благодаря своим расчетам возможности переноса бактериальных  спор с планеты на планету путем  давления света.

Другие ученые, а именно Томсон и Гельмгольц описывали считали, что споры споры разных бактерий и других организмов могли попасть на Землю вместе с метеоритами. Теория на счет спор подтвердилась после эксперимента, проведенного учеными. Именно после него подтвердилась высокая устойчивость семян растений и различных спор к неблагоприятным условиям, они не погибали даже при условии нахождения в жидком азоте и кислороде.

Знаменитый английский биофизик Ф.Крик, лауреат Нобелевской премии, считал, что жизнь на планету Земля была занесена совершенно случайно. Так же он рассматривал вариант и того, что жизнь могла появиться преднамеренно, только благодаря пришельцами или космическими телами.

 

 

Теория биохимической  эволюции.