Проблема возникновения жизни на Земле

Научные гипотезы происхождения жизни разделяют на два направления: абиогенез (живые существа возникли из неживой материи) и биогенез (живые существа могут возникать только от живых). Наиболее распространенными гипотезами, пытающихся объяснить возникновение жизни на Земле, является креационистские (жизнь была создана сверхъестественным существом в определенное время), гипотезы спонтанного зарождения (жизнь возникала неоднократно из веществ неживой природы), стационарного состояния (жизнь существовала всегда), гипотеза панспермии (жизнь занесена на нашу планету извне), биохимической эволюции (жизнь возникала в

результате многоэтапных процессов абиогенного синтеза органических соединений, которые подчиняются естественным законам) и др.

Среди гипотез биогенеза следует назвать гипотезу панспермии, которую сформулировал шведский физик С. Аррениус, а развил украинский ученый В. И. Вернадский. Суть этой гипотезы основывается на предположении, что организмы внеземного происхождения занесены на Землю из космоса с метеоритами и космической пылью. На сегодняшний день нет достоверных подтверждений внеземного возникновения микроорганизмов, хотя их и нашли на метеоритах, то есть они имеют значительную устойчивость к космическому излучению.

Наиболее аргументировано абиогенный гипотеза происхождения жизни на Земле разработана А. И. Опарин (1894-1980) и Д. Холдейном. Она основывается на том, еще в состав первичной атмосферы входили Н2О, СО2, CO, H2S, NH3, СН4 и другие вещества и температура ее была высокой. Когда температура поверхности Земли стала ниже 100 ° С, пошли дожди. Вода заполняла впадины поверхности земли, создавались моря и океаны, в которых растворялись различные вещества атмосферы. Достаточно высокая температура воды первобытного океана и значительная концентрация вышеперечисленных соединений были благоприятными для синтеза сложных высокомолекулярных органических веществ. В синтезе этих веществ важны энергия электрических разрядов, ультрафиолетовое излучение и раскаленные вулканические выбросы. Первоначальный океан постепенно наполнялся все сложнее и сложнее органическими полимерными соединениями - углеводами, аминокислотами, азотистыми основаниями и тому подобное. Из них абиогенным путем формировались первичные белки, нуклеиновые кислоты. Правомерность абиогенного синтеза органических соединений подтверждена многочисленными экспериментами. Абиогенным путем синтезированы аденин, пиримидин, рибозу, дезоксирибозу, АДФ, полисахариды и полинуклеотиды.

Основные этапы абиогенной гипотеза биохимической эволюции (гипотеза Опарина - Холдейна)

I этап. Абиогенный синтез простейших органических соединений.

II этап. Образование более сложных органических соединений.

III этап. Образование коацерватннх капель (скопление органических веществ, отделенных от воды поверхностью раздела).

IV этап. Образование пробионты ( "доклеточных" формы жизни, которые способны к самовоспроизведению).

Основные события : появление внутри коацерватных капель нуклеиновых кислот и белков, за счет чего системы приобретают способность к самовоспроизведению; образования мембран.

V этап. Возникновение прокариот.

Основные события : появление брожения, что приводит к возникновению гетеротрофных анаэробных прокариот; появление фотосинтеза, что приводит к возникновению автотрофных прокариот; появление дыхания, что приводит к возникновению аэробных прокариот.

VI этап. Появление эукариот.

Основные события : появление ядра и полового размножения; появление митохондрий и пластид.

Современные знания о происхождении жизни позволяют сделать следующие выводы:

• Жизнь возникла на Земле абиогенным путем. Биологической эволюции предшествовала длительная химическая эволюция.

• Возникновение жизни - это этап эволюции материи во Вселенной.

• Закономерность основных этапов возникновения жизни находит определенные экспериментальные подтверждения в лаборатории и может быть отражена в виде

А. И. Опарин

А. И. Опарин

такой схемы: атомы - простые молекулы - макромолекулы - пробионты (ультра- молекулярные системы) - одноклеточные организмы.

• Первичная атмосфера Земли имела восстановительный характер, поэтому первые организмы были гетеротрофами.

• Принцип естественного отбора можно перенести на предбиологических системы.

• В настоящее время живое происходит от живого (биогенное). Возможности повторного возникновения жизни на Земле нет.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >