Государственное бюджетное
образовательное учреждение высшего профессионального
образования Московской области «Международный
университет природы, общества и человека
«Дубна»
Факультет естественных и
инженерных наук
Кафедра экологии и наук о
Земле
КУРСОВАЯ РАБОТА
По дисциплине «Геология»
На тему: Гипотезы О ВОЗНИКНОВЕНИИ
ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ
Автор работы:
студент гр. 1021
Дьячков Ю.Р.
(ФИО)
(подпись)
Научный руководитель:
Д.г. – м.н., профессор
Короновский Н.В.
(подпись)
Доцент
Анисимова О.В
(ученая степень,
звание, ФИО) (подпись)
Дата сдачи:
«____»______________2014 г.
Дата защиты:
«____»_____________2014 г.
Оценка: __________________
Дубна 2014
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
Жизнь заполняет все уголки
нашей планеты. Океаны, моря, озера, реки,
горы, равнины, пустыни, даже воздух населены
живыми существами. Миллиарды лет жизнь
шествует по Земле как уникальная самоорганизующаяся
система. Она знала периоды расцвета, исторических
испытаний и тяжелых кризисов, прежде
чем достигла в наши дни своего великолепного
богатства. Сегодня науке известно около
4,5 млн. видов животных и растений. Предполагается,
что за всю историю жизни на Земле существовало
около 5 млрд. видов животных и растений.
Как же появились эти виды? Во все ли эпохи
истории Земли растительный и животный
мир был таким, как сейчас? Для науки очевидно,
что современный животный и растительный
мир представляет собой лишь обложку той
великой книги, которую изучает палеонтология.
Окаменевшие останки живших некогда существ,
которые содержатся в земных пластах,
записали историю своей эволюции и ее
связь с изменениями окружающей среды.
С незапамятных времен происхождение
жизни было загадкой для человечества.
С момента своего появления благодаря
труду человек начинает выделяться среди
остальных живых существ. Но способность
задавать себе вопрос «откуда мы?» человек
получает сравнительно недавно — 78 тыс.
лет назад, в начале нового каменного века
(неолита). Первые примитивные формы веры
в нереальные, сверхъестественные или
божественные силы, существовавшие уже
3540 тыс. лет назад, расширяются и укрепляются.
Человек понимает, что он смертен, что
одни рождаются, а другие умирают, что
он создает орудия труда, обрабатывает
землю и получает ее плоды. А что же лежит
в основе всего, кто первосоздатель, кто
создал землю и небо, животных и растения,
воздух и воду, день и ночь, и, наконец,
самого человека? [3]
Целью моей курсовой работы
является изучение литературных источников,
связанных с теориями о возникновении
жизни на Земле и определение основных
из них. Проследить связь геологии с ископаемой
фауной и построить график появления теорий.
Буду использовать литературный метод.
Рис. 1 Вид Земли из космоса.
(http://mirkosmosa.ru/solnechnaya-sistema/zemlya/zhizn-na-zemle)
Глава 1. Рассмотрение понятия
"жизнь"
Что же такое жизнь?
Для понимания закономерностей
эволюции органического мира на Земле
необходимо иметь общие представления
об эволюции и основных свойствах живого.
Когда – то считалось, что живое
можно отличить от не живого по таким свойствам,
как обмен веществ, подвижность, раздражимость,
рост, размножение, приспособляемость.
Но анализ показал, что порознь все эти
свойства встречаются и среди неживой
природы, и по этому не могут рассматриваться
как специфические свойства живого. В
одной из последних и удачных попыток
живое характеризуется следующими особенностями,
сформулированными Б. М. Медниковым в виде
аксиом теоретической биологии:
Все живые организмы оказываются
единством фенотипа и программы для его
построения (генотипа), передающейся по
наследству из поколения в поколение (аксиома
А. Вейсмана).
Генетическая программа образуется
матричным путём. В качестве матрицы, на
которой строится ген будущего поколения
используется ген предшествующего поколения
(аксиома Н. К. Кольцова).
В процессе передачи из поколения
в поколение генетические программы в
результате различных причин изменяются
случайно и не направленно, и лишь случайно
такие изменения могут оказаться удачными
в данной среде (первая аксиома Ч. Дарвина).
Случайные изменения генетических
программ при становлении фенотипа многократно
усиливаются (аксиома Н. В. Тимофеева –
Ресовского).
Многократно усиленные изменения
генетических программ подвергаются отбору
условиями внешней среды (вторая аксиома
Ч. Дарвина).
«Дискретность и целостность
– два фундаментальных свойства организации
жизни на Земле. Живые объекты в природе
относительно обособлены друг от друга
(особи, популяции, виды).
Любая особь многоклеточного
животного состоит из клеток, а любая клетка
и одноклеточные существа – из определенных
органелл. Органеллы состоят из дискретных
высокомолекулярных органических веществ,
которые состоят из дискретных атомов
и элементарных частиц. В то же время сложная
организация немыслима без элементарных
частиц. Сложная организация немыслима
без взаимодействия её частей и структур
– без целостности».
Целостность биологических
систем качественно отличается от целостности
неживого тем, что целостность живого
поддерживается в процессе развития. Живые
системы – открытые системы. Они постоянно
обмениваются веществами и энергией со
средой. Для них характерна отрицательная
энтропия (увеличение упорядоченности,
увеличивающаяся в процессе органической
эволюции). Вероятно, что в живом проявляется
способность к саморегуляции материи.
«Среди живых систем нет двух
одинаковых особей, популяций и видов.
Эта уникальность проявления дискретности
и целостности живого, основана на замечательном
явлении ковариантной редупликации. Ковариантная
редупликация (самовоспроизведение с
изменениями), осуществляемая на основе
матричного принципа (сумма трёх первых
аксиом), - это, видимо, единственное специфическое
для жизни (в известной нам форме существования
на Земле) свойство. В основе его лежит
уникальная способность к самовоспроизведению
основных управляющих систем (ДНК, хромосом
и генов).
«Жизнь – одна из форм существования
материи, закономерно возникающая при
определенных условиях в процессе е развития».
Итак, что такое живое и чем
оно отличается от не живого.
Наиболее точное определение
жизни дал Ф. Энгельс: «Жизнь есть способ
существования белковых тел, и этот способ
существования состоит по своему существу
в постоянном самообновлении химических
составных частей этих тел».
Термин «белок» тогда ещё
не был определён вполне точно, и его относили
к протоплазме в целом. Сознавая неполноту
своего определения, Энгельс писал:
«Наша дефиниция жизни, разумеется, весьма
недостаточна, поскольку она далека от
того, чтобы охватить все явления жизни,
а, напротив, ограничивается самыми общими
и самыми простыми среди них…. Чтобы получить
действительно исчерпывающее представление
о жизни, нам пришлось бы проследить все
формы её проявления, от самой низшей до
наивысшей».
Кроме того, есть несколько
фундаментальных отличий живого от неживого
в вещественном, структурном и функциональном
планах.
В вещественном плане в состав
живого обязательно входят высокоупорядоченные
макромолекулярные органические соединения,
называемые биополимерами, - белки и нуклеиновые
кислоты (ДНК и РНК).
В структурном плане живое отличается
от не живого клеточным строением.
В функциональном плане для
живых тел характерно воспроизводство
самих себя. Устойчивость и воспроизведение
есть и в неживых системах, но в живых телах
имеет место процесс самовоспроизведения.
Это принципиально новый момент.
Такие живые тела отличаются
от неживых наличием обмена веществ, способностью
к росту и развитию, активной регуляцией
своего состава и функций, способностью
к движению, раздражимостью, приспособленностью
к среде и т.д.
Свойством живого является
деятельность, активность.
«Все живые существа должны
или действовать, или погибнуть. Мышь должна
находиться в постоянном движении, птица
летать, рыба - плавать, а растение расти».
Жизнь возможна при определённых
физических и химических условиях (температура,
присутствие воды, ряда солей и т. д.).
Однако прекращение жизненных
процессов, например, при высушивании
семян или глубоком замораживании мелких
организмов, не ведет к потере жизнеспособности.
Если сохраняется не поврежденной структура,
она при возвращении к нормальным условиям
обеспечивает восстановление жизненных
процессов.
Однако строго научное разграничение
живого и неживого встречает определённые
трудности. Так, например, вирусы вне клеток
другого организма не обладают ни одним
из атрибутов живого. У них есть наследственный
аппарат, но отсутствуют основные необходимые
для обмена веществ ферменты, и поэтому
они могут расти и размножаться, лишь проникая
в клетки организма – хозяина и используя
его ферментные системы в зависимости
от того, какой признак мы считаем важным,
мы относим вирусы к живым системам или
нет.[8]
Вывод к главе 1
Итак, «Жизнь – процесс существования
биологических систем (например, клетка,
организм растения, животного), основу
которых составляют сложные органические
вещества и способные самовоспроизводиться,
поддерживать своё существование в результате
обмена энергией, веществом и информацией
со средой».
Глава 2 Основные гипотезы
происхождения жизни на Земле
2.1 КРЕАЦИОНИЗМ
Креационизм (от лат. creaсio —
создание) — философско-методологическая
концепция, в рамках которой всё многообразие
органического мира, человечества, планеты
Земля, а также мир в целом, рассматриваются
как намеренно созданные неким сверхсуществом
(Творцом) или божеством. Никаких научных
подтверждений этой точки зрения нет:
в религии истина постигается через божественное
откровение и веру. Процесс сотворения
мира мыслится как имевший место лишь
единожды и поэтому недоступный для наблюдения.
Теории креационизма придерживаются
последователи почти всех наиболее распространенных
религиозных учений (особенно христиане,
мусульмане, иудеи). Согласно этой теории,
возникновение жизни относится к какому-то
определённому сверхъестественному событию
в прошлом, которое можно вычислить. В
1650 году архиепископ Ашер из г. Арма (Ирландия)
вычислил, что Бог сотворил мир в октябре
4004 г. до н. э. и закончил свой труд 23 октября
в 9 часов утра, создав человека. Ашер получил
эту дату, сложив возраст всех людей, упоминающихся
в Библейской генеалогии, от Адама до Христа
(«кто кого родил»). С точки зрения арифметики,
это разумно, однако при этом получается,
что Адам жил в то время, когда, как показывают
археологические находки, на Ближнем Востоке
уже существовала хорошо развитая городская
цивилизация.
Традиционное иудейско-христианское
представление о сотворении мира, изложенное
в Книге Бытия, вызывало и продолжает вызывать
споры. Однако существующие противоречия
не опровергают концепцию творения. Гипотеза
творения не может быть ни доказана, ни
опровергнута и будет существовать всегда
вместе с научными гипотезами происхождения
жизни.
Креационизм мыслится как Божье
Творение. Однако в настоящее время некоторые
рассматривают его и как результат деятельности
высокоразвитой цивилизации, создающей
различные формы жизни и наблюдающей за
их развитием.[1]
2.2 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 незначительно.
Согласно этой версии, виды также никогда
не возникали, они существовали всегда,
и у каждого вида есть лишь 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 полагать, что
Земля существовала всегда.
Сторонники этой теории не признают,
что наличие или отсутствие определенных
ископаемых остатков может указывать
на время появления или вымирания того
или иного вида, и приводят в качестве
примера представителя кистеперых рыб
— латимерию (целаканта). Считалось, что
кистепёрая рыба (целакант) представляет
собой переходную форму от рыб к земноводным
и вымерла 60-90 млн. лет назад (в конце мелового
периода). Однако это заключение пришлось
пересмотреть, когда в 1939 году у побережья
о. Мадагаскар был выловлен 1-й живой целакант,
а затем и другие экземпляры. Таким образом,
целакант не является переходной формой
.
Были найдены и многие другие,
считавшиеся вымершими, животные, например,
лингула - маленькое морское животное,
якобы вымершее 500 миллионов лет назад,
живо и сегодня и как другие "живые ископаемые":
солендон - землеройка, туатара - ящерица.
За миллионы лет они не претерпели никаких
эволюционных изменений.
Ещё один пример заблуждения
это археоптерикс - существо, связующее
птиц и пресмыкающихся, переходная форма
на пути превращения рептилий в птиц. Но
в 1977 году в штате Колорадо были обнаружены
окаменелости птиц, возраст которых соизмерим
и даже превышает возраст останков археоптерикса,
т.е. он не является переходной формой.
Сторонники теории стационарного
состояния утверждают, что только изучая
ныне живущие виды и сравнивая их с ископаемыми
останками, можно сделать вывод о вымирании,
да и в этом случае весьма вероятно, что
он окажется неверным. Используя палеонтологические
данные для подтверждения теории стационарного
состояния, ее сторонники интерпретируют
появление ископаемых остатков в экологическом
аспекте.
Так, например, внезапное появление
какого-либо ископаемого вида в определенном
пласте они объясняют увеличением численности
его популяции или его перемещением в
места, благоприятные для сохранения остатков.