Особенности живой природы. Гипотезы о возникновении жизни на Земле

2 Самопроизвольное (спонтанное) зарождение - эта теория была распространена в Древнем Китае, Вавилоне и Египте в качестве альтернативы креационизму, с которым она сосуществовала. Аристотель (384 – 322 гг. до н. э.), которого зачастую провозглашают основателем биологии, придерживался теории спонтанного зарождения жизни. На основе собственных наблюдений он развивал эту теорию далее, связывая все организмы в беспрерывный ряд – «лестницу природы».

Согласно гипотезе Аристотеля о спонтанном зарождении, определенные «частицы» вещества содержат некое «активное начало», которое при подходящих условиях может сотворить живой организм. С распространением христианства учение спонтанного зарождения жизни оказалась не в чести: ее признали только те, кто верил в чародейство и поклонялся нечистой силе.

Чем дальше развивалось естествознание, чем большую значимость в деле познания природы приобретали точное наблюдение и опыт, а не одни лишь рассуждения и мудрствования, тем более сужалась сфера применения теории самопроизвольного зарождения,  но эта мысль все продолжала существовать где-то на заднем плане в течение еще многих веков.

3 Теория стационарного состояния - согласно этой теории, Земля никогда не возникала, а существовала вечно; она всегда была способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень мало; виды тоже существовали всегда. Соответственно этой теории, виды в свою очередь никогда не возникали, они существовали всегда, и у каждого вида есть только две возможности - либо изменение численности, либо вымирание.

По современным оценкам, основанным на учете скоростей радиоактивного распада, возраст Земли исчисляется 4,6 млрд. лет. Более совершенные методы датирования дают все более высокие оценки возраста Земли, что позволяет сторонникам теории стационарного состояния предполагать, что Планета существовала всегда.

Сторонники этой теории не признают, что существование или отсутствие определенных ископаемых остатков может указывать на период появления или вымирания того или иного вида. Они утверждают, что, только лишь изучая ныне живущие виды и сравнивая их с ископаемыми останками, допускается сделать заключение о вымирании, да и в этом случае очень возможно, что он окажется неверным.

Гипотезу стационарного состояния временами называют гипотезой этернизма (от лат. еternus – вечный). Гипотеза этернизма была выдвинута немецким учёным В. Прейером в 1880 г.

Убеждения Прейера поддерживал академик Владимир Иванович Вернадский (1864 – 1945), создатель учения о биосфере. Вернадский считал, что жизнь — такая же вечная основа космоса, которыми являются материя и энергия. Исходя из представления о биосфере как о земном, но вместе с тем и космическом механизме, Вернадский связывал ее образование и эволюцию с организованностью Космоса.

«Для нас становится понятным, — писал он, — что жизнь есть явление космическое, а не сугубо земное». Эту мысль Вернадский повторял многократно: «...начала жизни в том Космосе, который мы наблюдаем, не было, поскольку не было начала этого Космоса. Жизнь вечна, поскольку вечный Космос.8

4 Теория панспермии - эта концепция не предлагает никакого механизма для объяснения первичного возникновения жизни, а выдвигает идею о ее внезапном происхождении. Оттого ее невозможно считать теорией возникновения жизни как таковой; она прямо переносит проблему возникновения жизни в какое-то другое пространство Вселенной. Теория панспермии утверждает, что жизнь могла сформироваться один или несколько раз в разную эпоху и в разных частях Галактики или 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, как правило, 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 снова возросло внимание к гипотезам панспермии. Так, геолог Б.И. Чувашов писал, что жизнь во Вселенной, по его мнению, существует вечно. 9

Современные приверженцы концепции панспермии (в числе которых – лауреат Нобелевской премии английский биофизик Ф. Крик) считают, что жизнь на Землю занесена ненамеренно или сознательно космическими пришельцами с помощью летательных аппаратов. К гипотезе панспермии примыкает точка зрения астрономов Ч. Викрамасингха (Шри-Ланка) и Ф. Хойла (Великобритания).

Они считают, что в космическом пространстве, в основном в газовых и пылевых облаках, в большом количестве присутствуют микроорганизмы. Дальше эти микроорганизмы захватываются кометами, которые спустя время, проходя около планет, «сеют зародыши жизни». Некоторые учёные высказывают мнение о перенесении «спор жизни» на Землю светом (под давлением света).

В общем, интерес к теории панспермии не угасает до этого времени.

5 Биохимическая эволюция - первую научную теорию касательно происхождения живых организмов на Земле создал советский биохимик А. И. Опарин (г.р. 1894). В 1924 г. он опубликовал работы, в которых изложил представления о том, как могла возникнуть жизнь на Земле. В соответствии с этой теории, жизнь возникла в специфических условиях древней Земли и рассматривается Опариным как закономерно вытекающий итог химической эволюции соединений углерода во Вселенной.

По Опарину, процесс, приведший к возникновению жизни на Земле, может быть разделен на три этапа:

1. Происхождение  органических веществ.

2. Образование  из более простых органических  веществ биополимеров (белков, нуклеиновых  кислот, полисахаридов, липидов и  др.).

3. Зарождение  примитивных самовоспроизводящихся  организмов.

Теория была обоснована, не считая одной проблемы: она оказалась неспособной предложить решение проблемы точного воспроизведения — внутри коацервата и в поколениях — единичных, случайно появившихся эффективных белковых структур.

Существенным недостатком старых гипотез о возникновении жизни на Земле, и в частности гипотезы академика А. И. Опарина, является то, что они не опираются на современную молекулярную биологию. Однако, это вполне естественно, так как механизм передачи наследственных признаков, и в частности значение ДНК, стало в известной степени ясным только относительно недавно.

Как произошел качественный скачок от неживого к живому, гипотеза А. И. Опарина полностью не объясняет. Только вовлечение основных представлений современной молекулярной биологии, а также кибернетики, может помочь решению этой важнейшей, центральной проблемы.

 

 

 

 

 

 

 

3.Концепции В.И.Вернадского о био - и ноосфере; И.С.Шкловского об уникальности и финализме жизни во Вселенной

Учение о биосфере, сформированное русским ученым В.И.Вернадским и уходящее своими корнями к Жану Ламарку (Жан Батист Пьер Антуан де Моне), В.В.Докучаеву и Эдуарду Зюссу, определяет биосферу - как «наружная оболочка Земли, область распространения жизни».

В соответствии с воззрениями В.Вернадского, весь мир нашей планеты, все ее ландшафты, химизм атмосферы, все толщи осадочных пород и океана обязаны жизнедеятельности живого вещества. Жизнь - это не случайная игра природы, а следствие протекающих в ней процессов самоорганизации, закономерный период развития космического тела, именуемого Землей.

В современном представлении биосфера – это специфическая оболочка Земли, строение, состав и энергетика которой обусловлены совместной деятельностью живых организмов в прошедшее и настоящее время. 10

Вернадский стал первым исследовать жизнь как единое целое, как геологически своеобразное живое вещество, характеризующееся весом, химическим составом, энергией и геохимической активностью.

Он подчеркивал, что за геологическую историю организмы, по-видимому, осваивали новые области планеты, приспосабливаясь к многообразным природным условиям, участвуя в их изменении. И он первым из ученых понял, что мы всецело принадлежим биосфере - и телом, и духовной жизнью, прошлым и будущим, став органом ее самопознания и преобразования.

 

Биосфера состоит из:

• живого вещества;
• биогенного вещества, то есть органоминеральных или органических продуктов, созданных живым веществом (каменный уголь, торф, гумус и т.д.);
• биокосного вещества, созданного живыми организмами вместе с неживой природой (вода, атмосфера, осадочные породы и пр.).

Учение В.И.Вернадского о биосфере характеризуется следующими аксиомами биосферы:

• живое только из живого, иначе говоря, живое вещество порождено живым веществом;
• любые модели развития биосферы должны в качестве результата выдавать современное состояние биосферы;
• современное живое вещество генетически связано с живым веществом прошлых эпох;
• в среднем химический состав живого вещества и земной коры постоянен во времени;
• в среднем количество живого вещества постоянно во времени;
• источником жизнедеятельности живой материи является энергия Солнца, геотермальные источники, вулканическое тепло и др.;
• основную роль в усвоении и перераспределении энергии Солнца играют зеленые растения посредством - фотосинтеза, - дыхания, - роста, - отмирания;
• жизнь на земле - геологический фактор;
• живое вещество биосферы и косное вещество окружающей среды связаны биохимической энергией. 11

 

Биосферу в соответствии с законом незаменимости (биосферы) невозможно заменить ничем иным, т.к. она для всех существующих ныне видов на Земле единственная среда обитания. Шаг за шагом, исследуя геохимические и биогеохимические процессы, Вернадский подходит к коренным проблемам энергетики и термодинамики взаимодействия живого и костного вещества планеты и дальше, углубляясь в биологическую роль человечества, сознания, трудовой деятельности, обращается к естественно - историческим закономерностям социально - экономического развития общества.

В.И.Вернадский считал, что влияние научной мысли и человеческого труда обусловили переход биосферы в новое состояние - ноосферу.

Живая материя, покрыв тонкой плёнкой Биосферы планету Земля, в ходе длительной эволюции создала уникальное явление - Разум. На физической основе биосферы развилась Ноосфера (от греч. noos - разум и shpaira шар) - новое состояние биосферы, при котором разумная деятельность человека становится главным, определяющим фактором ее развития.12

В основании концепции ноосферы Вернадским положены идеи об объективном процессе преобразования человеком природы "в интересах свободно мыслящего человечества как единого целого". Ноосфера понималась им как окружающая человека сфера, природное явление, новое состояние биосферы, а созидание ее — как контролируемый и регулируемый процесс обмена веществом и энергией общества с природой, то есть как разумное согласованное с данными науки превращение природы.

Ноосфера, согласно Вернадскому — это преобразованная в интересах человека сущность, равновесное состояние которой поддерживается целенаправленной деятельностью обобществившегося человечества. Очеловеченная природа появляется совместно с человеком, когда он был еще не в состоянии регулировать течение глобальных процессов природы.

Ноосфера  — сознательно создаваемое человеком состояние природной среды. Она содержит постоянное проявление естественных процессов природы, но это управляемая человеком природная среда его существования.

Учение Вернадского впервые привело все известные эмпирические сведения, факты и результаты в единую целостную систему познания, которая обоснованно объясняет, какие факторы способствовали переходу от биосферы к ноосфере.

В трудах Вернадского указан ряд конкретных условий, необходимых для становления и существования ноосферы. Перечислим эти условия:

1. Резкое преобразование средств связи и обмена между странами.

2. Заселение человеком всей планеты.

3. Усиление связей, в том числе политических, между всеми странами Земли.

4. Открытие новых источников энергии, расширение границ биосферы и выход в космос.