Происхождение жизни на земле

Содержание

1. Введение …3

2. Основные концепции происхождения жизни …6

3. Основные аргументы концепций происхождения жизни …7

1. Креационистская концепция …7

2. Эволюционистская концепция …8

3. Теория саморождения (самоорганизации) …..11

4. Концепция панспермии ….12

4. Заключение 14

5. Литература …..15

1. Введение

В конце двадцатых — начале тридцатых годов были заложены основы точки зрения, согласно которой жизнь рассматривается как явление, естественным (и, возможно, неизбежным) образом возникающее из неживой природы. Весьма вероятно, что будущие исследователи истории идей отметят то обстоятельство, что эта точка зрения на проблему происхождения жизни, представляющая собой ни больше ни меньше как революцию философском понимании человеком собственного места в мире, впервые была разработана коммунистами. В 1924 г. Опарин в Москве и в 1929 г. Дж. Б. Холдейн в Кембридже (Англия) независимо друг от друга утверждали, что последние достижения в области геохимии позволяют представить процесс происхождения систем, которые могут быть названы «живыми».

Уоддингтон, К.Х. Это жизнь. 1968. С. 19.

Проблема происхождения жизни относится к числу наиболее интересных и в то же время наименее исследованных вопросов, связанных с взаимоотношением науки и марксистской философии. Эта проблема актуальна в современном естествознании. По ней ведутся интенсивные исследования в различных научных центрах нашей страны и за рубежом. Огромное количество разрозненных эмпирических данных требует новых подходов, новых принципов обобщения. Проблема происхождения жизни является комплексной, и её решение становится не под силу одному человеку.¹

Данная проблема будет актуальна во все времена, так как именно благодаря ей мы сможем более подробно изучить вопрос о происхождении жизни, понять, как и когда она возникла, ведь пока жив человек - жива и проблема его возникновения, а значит и возникновения всего живого в этом мире. К сожалению, до сих пор ощущается недостаток информации в этом

вопросе, связанный с отсутствием тщательных монографических исследований тех работ, которые велись в 20-х и 30-х годах (особенно в России и Великобритании) и посвященных изучению проблемы происхождения жизни.

Данная тема интересна для меня тем, что я могу сама провести некую исследовательскую работу по этому вопросу и узнать много нового для себя. Ведь именно проблема происхождения жизни даёт нам почву для размышлений, для осмысления всей сути нашего существования.

Происхождение жизни одна из центральных проблем естествознания. Теологи и философы-идеалисты (финалисты, холисты, органицисты и др.) утверждают, что возникновение жизни есть результат творческого акта духовного начала, «высшего интеллекта», бога. В противоположность этому материалисты считают, что жизнь по своему происхождению материальна и возникла естественным путём на основе общих законов природы.

Целью данной работы является изучение происхождения жизни.

Поставленные задачи - рассмотреть концепции происхождения жизни, выделить аргументы концепций происхождения жизни.

Но давайте для начала разберемся, что такое жизнь? Вот одно из определений жизни по словарю русского языка С.И.Ожегова: «жизнь - это совокупность явлений, происходящих в организмах, особая форма существования и движения материи, возникшая на определенной ступени ее развития».²

«Жизнь есть способ существования белковых тел, и этот способ существования состоит по своему существу в постоянном самообновлении химических составных частей этих тел» - Ф. Энгельс.

Жизнь - это высшая по сравнению с физической и химической форма существования материи. Живые объекты отличаются от неживых обменом веществ - непрерывным условием жизни, способностью к размножению, росту, активной регуляции своего состава и функций, к различным формам движения, раздражимостью, приспособляемостью к среде.

Окончательного и строгого определения понятия «жизнь» нет до сих пор. Так, например, неясно, можно ли вирусы считать формой жизни, т. к. вне клеток хозяина они не проявляют никаких признаков жизни, например, они не могут размножаться.

Работая над проблемой происхождения жизни, я использовала такие книги как: Анисимов, А.П. Возникновение жизни на Земле; Бернал, Д. Происхождение жизни; Войткевич, Г.В.Возникновение и развитие жизни на Земле.

2. Основные концепции происхождения жизни.

От античных времен до средних веков многие философы и ученые считали, что живые организмы могут возникать из неживой материи. Но эта принципиально важная мысль не получала доказательств. Представления о происхождении лягушек и рыб из ила, а мух из гнилого мяса были опровергнуты в 1661 г. итальянским врачом Франческо Реди, который в простых опытах показал, что мухи возникают не из мяса, а из яиц, отложенных в мясо другими мухами. Через 200 лет выдающийся французский микробиолог Луи Пастер поставил точку в спорах о самозарождении жизни, доказав, что даже микробы - мельчайшие свободноживущие клетки - не могут возникать из мертвой, прокипяченной питательной среды. При этом Пастер убедил даже виталистов, которые считали, что для возникновения жизни нужна особая «жизненная сила». Он придумал знаменитую колбу с длинным S-образным горлышком, в которой после кипячения бульона, несмотря на то, что горлышко оставалось открытым и доступным для «жизненной силы», микробы, тем не менее, не заводились. В 1862 г. Пастер по этому поводу выиграл специальную премию Французской академии наук, объявленную тому, кто разрешит проблему самозарождения жизни. Восторжествовал закон: все живое - от живого. Но значило ли это, что жизнь не могла зародиться на Земле из неживого субстрата в доисторические времена, когда еще не было никаких организмов, да и состав земной поверхности, вероятно, был другим, нежели в современную эпоху? Тогда откуда и как появились первые живые существа, хотя бы те же бактерии? Убедительного ответа на этот вопрос нет до сих пор, хотя имеются более или менее обоснованные гипотезы:

• Креационистская концепция.

• Эволюционистская концепция.

• Теория самоорганизации.

• Теория панспермии.

3. Основные аргументы концепций происхождения жизни

3.1. Креационистская концепция

О сотворении жизни сверхъестественным, божественным существом. Она основана на вере и является, по сути, не научной, а религиозной идеей.

Креационизм - концепция, объясняющая происхождение многообразия форм органического мира как акт божественного творения. Название учения происходит от латинского слова creatio, creation - «создание», «сотворение». Креационизм исходит из того, что, несмотря на присущее человеку стремление разрешить вопрос о происхождении мира, он сам по себе не может добиться этого без помощи Бога, которому мир обязан своим существованием. Корни креационизма уходят в эпоху глубокой античности. До сих пор известен древневавилонский миф о герое - боге Мардуке, который, обладая колоссальной силой, разорвал надвое чудовище Диамат и создал из его спины небо, а из живота - землю.

Исходя из имеющихся представлений о структуре живых организмов, основным компонентом которых является вода, в известной мере можно объяснить, почему в поисках субстанций жизни упор всегда делался и на воду. На первых порах идея сотворения выглядела довольно просто: некто создает нечто и всегда из чего-то. Творец, созидатель (демиург) - это искусный мастер, копирующий некую модель.

На новый уровень креационистские представления выходят уже в библейские времена. Главная идея библейского ответа на вопрос о происхождении жизни, как частного случая сотворения мира, в том, что Бог создал мир из ничего - не из готовой материи и не из собственного своего существа. Всему сущему предшествовала безначальная вечность, в которой творил один Господь. Именно им было положено новое начало, бытие - мир видимый и невидимый.

В соответствии с Библией, начало жизни на Земле связано с пятым днем творения, когда появились рыбы и водяные твари, птицы и воздушные творения. На следующий день на земле являются разного рода животные, обитающие на суше. Не ясно было только - для кого все это? И на седьмой день Бог сотворил человека «по образу Нашему, и по подобию Нашему».

Креационистские представления о происхождении жизни и ее развитии господствовали в науке до возникновения эволюционного учения. Они являлись не только догмами официальной религии, их придерживалось подавляющее большинство естествоиспытателей. Отправляясь от факта многообразия форм органического мира, сторонники креационизма рассматривали это многообразие как результат Божественного творения. Они защищали идею неизменности видов и отрицали эволюцию.

3.2. Эволюционистская концепция

Теория эволюции занимает особое место в изучении истории жизни. Она стала той объединяющей теорией, которая служит фундаментом для всей биологии. Эволюция подразумевает всеобщее постепенное развитие, упорядоченное и последовательное. Применительно к живым организмам эволюцию можно определить как «развитие сложных организмов из существующих более простых организмов с течением времени».

Дарвин вскрыл движущие силы эволюции живой природы. Он попытался понять и объяснить действительную природу внутренних противоречий органического мира. Его теория не только объясняет характер этих противоречий, но и указывает пути, по которым они разрешаются в мире животных и растений. Значительное место во всех трудах Дарвина, и в частности, в «Происхождении видов», занимают доказательства самого факта органической эволюции.

Сейчас общепризнанно, что в основе всего живого лежат сходные химические соединения группы белков, среди которых особое положение имеют нуклеопротеиды. Это - соединения белковых тел и нуклеиновых кислот. Нуклеопротеиды составляют основной компонент клеточного ядра растений и животных. Исследования в области молекулярной биологии показали, что нуклеиновые кислоты ответственны за многие важные процессы жизнедеятельности организмов. При этом особую роль играют макромолекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и рибонуклеиновой кислоты. (РНК). Молекула ДНК во взаимодействии с другими субстанциями клетки определяет синтез белка и ферментов, регулирующих обмен веществ в организме. Белки и нуклеопротеиды (в особенности ДНК и РНК) являются обязательной составной частью всех биологических организмов. Следовательно, с точки зрения химической эволюции они лежат в основе жизни всех известных на Земле биологических форм.

На единство живой природы указывает и дифференцированность тела животных и растений. Таким образом, единство мира организмов проявляется как в их химическом составе, так и в строении, и функционировании. Этот факт не мог ускользнуть от внимания естествоиспытателей. Идея сходства живых организмов привела Ж. Кювье к учению о типах животного царства. В дальнейшем она получила разработку в трудах К. Бэра, Э. Геккеля, А. О. Ковалевского, И. И. Мечникова, которые доказывали, что сходство животных не может быть объяснено иначе, как общностью их происхождения.

Доказательством эволюции служит и сходство органов животных, выражающееся в их положении, соотношении в общем плане строения и в развитии из сходного зачатка зародыша. Сходные органы называются гомологичными органами. Эволюционная теория объясняет сходство органов общностью происхождения сравниваемых форм, тогда как сторонники креационистских концепций истолковывали это сходство, как волю творца, создававшего группы животных по определенному плану. Подтверждением идеи эволюции является отражение истории развития организмов на их строении и на процессах зародышевого развития, а также географическое распространение организмов.

Особое место в разработке и углублении эволюционных представлений занимает генетика. Представления о неизменности генов начинают преодолеваться в 20 - 30-е годы XX в. в связи с возникновением популяционной, эволюционной генетики. Выяснение структуры популяций позволило по-новому посмотреть на эволюционные процессы, разыгрывающиеся на популяционном уровне. Генетика дала возможность проследить основные этапы эволюционного процесса от появления нового признака в популяции до возникновения нового вида. Она принесла в исследование внутривидового, микроэволюционного уровня точные экспериментальные методы.

Элементарная единица наследственности - ген, представляющий собой участок молекулы ДНК, который определяет развитие элементарных признаков особи. Элементарная эволюционная единица должна отвечать следующим требованиям: конечности деления; способности наследственного изменения в смене биологических поколений; реальности и конкретности существования в естественных условиях. Такой единицей эволюции считается популяция - элементарная единица эволюционного процесса, а наследственное изменение популяции представляет собой элементарное эволюционное явление. Оно отражает изменение генотипической структуры популяции. Ген подвержен мутациям - наследственным изменениям отдельных особей. Мутация - дискретное изменение кода наследственной информации особи. Различают генные, хромосомные, геномные, а также внеядерные типы мутаций.

Процесс возникновения мутаций поддерживает очень высокую степень генетической разнородности природных популяций. Но, выполняя роль «поставщика» элементарного материала, сам мутационный процесс не направляет ход эволюционных изменений, он обладает вероятностным, статистическим характером.

Закономерности эволюции находят свое выражение в жизни отдельного индивида, но движущие силы эволюции содержатся внутри системы индивидов, в данном случае популяции. Разрешение противоречий популяции служит основой всей эволюции и при этом определяет преобразование организма как составной части популяции. Отношения между организмами в популяции носят сложный характер. Их изучение затрудняется тем, что помимо внутрипопуляционных взаимодействий организмы испытывают влияние со стороны других популяций, других видов и еще шире - условий окружающей среды.

Главным результатом эволюции является совершенствование приспособленности организмов к условиям обитания, что влечет за собой совершенствование их организации.

3.3. Теория самоорганизации

В этой идее отразился наивный материализм людей древности. Животные и растения принимались как плоть от плоти природные тела, происшедшие непосредственно из неживой природы под действием естественных сил — тепла, света, влаги.

В процессе возникновения религиозных представлений идея самозарождения жизни облеклась в мистическую форму божественного творения. В идеалистических философских системах вместо бога появилась так называемая «жизненная сила», «энтелехия» как творец живого. Проблема происхождения жизни переносилась, таким образом, из сферы научного познания в область веры.

Ряд сочинений, принадлежащих к XVI и XVII вв., подробно описы­вает превращение воды, камней и других неодушевленных предметов в пресмыкающихся, птиц и зверей. Гриндель фон Ах даже приводит изображение лягушек, образующихся из майской росы, а Альдрованд дает рисунки, показывающие, каким образом птицы и насекомые родятся из веток и плодов деревьев.

Мысль о том, что черви в гнилом мясе, блохи в навозе, глисты в кишках зарождаются самопроизвольно из гниющих материалов, была общепринятой и считалась непреложной истиной, вполне согласной со священным писанием. И часто в сочинениях того времени мы даже встречаем ряд текстов, которыми авторы хотят убедить своих читателей в том, что мнение о самопроизвольном зарождении животных вполне подтверждается Библией.

Но опыты, осуществленные в 1859 г. французским ученым Луи Пастером, окончательно доказали, что в условиях полной стерильности

питательного раствора самозарождения микроорганизмов не происходит.

Опыты Л. Пастера были большим вкладом в изучение вопроса о происхождении жизни. Они снимали с исследователей этой проблемы задачу объяснения происхождения ныне живущих форм жизни и покончили с примитивным представлением, будто «можно принудить природу при помощи небольшого количества вонючей воды сделать в 24 часа то, на что ей потребовались тысячелетия».³

3.4. Теория панспермии

Панспермия, то есть повсеместная потенциальность развития жизни, в том числе жизни биологической. Гипотеза панспермии не раз выдвигалась в прошлом, в том числе и сторонниками эволюционно - биологической концепции антропогенеза. Если космос повсеместно наполнен всевозможными формами жизни, то нет ничего удивительного, что практически любая планета может явиться участком дальнейшей эволюции психожизни или биожизни.

Было время, когда Земля, по общепринятому теперь в науке взгляду, представляла собой раскаленный добела шар. За это говорят и астрономия, и геология, и минералогия, и прочие точные науки - это, несомненно. На Земле существовали такие условия, при которых жизнь была невозможна, немыслима. Только после того, как земной шар потерял значительную часть своего тепла, рассеяв его в холодное межпланетное пространство, только после того, как охлажденные водяные пары образовали первые тепловые моря, стало возможно существование организмов, подобных тем, которые мы сейчас наблюдаем. Для разъяснения этого противоречия была создана теория, носящая довольно сложное название - теории панспермии.

Одно время над теорией панспермии работал В.И. Вернадский, но ещё древнегреческий учёный Платон говорил, что вечным (жизнь) может быть только неделимое - элементарное. Живые же существа - сложные системы и должны были когда - то возникнуть.

Основателем данной теории является Г.Э.Рихтер. Исходя из представления, что в мировом пространстве везде носятся маленькие частицы твердого вещества (космозои), отделившиеся от небесных тел, указанный автор допускал, что одновременно с этими частицами, может быть, прилепившись к ним, носятся жизнеспособные зародыши микроорганизмов. Таким образом, эти зародыши могут переноситься с одного, заселенного организмами небесного тела на другое, где жизни еще нет. Если на этом последнем уже создались благоприятные жизненные условия, в смысле подходящей температуры и влажности, то зародыши начинают прорастать, развиваться и являются впоследствии родоначальниками всего органического мира данной планеты.⁴

Согласно представлениям этой теории в XIX веке, споры бактерий и других микроорганизмов могли быть занесены на Землю с метеоритами.

Российские и американские исследования в космосе позволяют считать, что, вероятность обнаружить жизнь в пределах нашей Солнечной системы ничтожна, - однако они не дают никаких сведений о возможной жизни вне этой системы. При изучении материалов «предшественники живого» - такие вещества, как цианогены, синильная кислота и органические соединения, которые, возможно, сыграли роль «семян», падавших на голую Землю. Появился ряд сообщений о нахождении в метеоритах объектов, напоминающих примитивные формы жизни, однако доводы в пользу их биологической природы пока не кажутся учёным убедительными.

Таким образом, теория панспермии не может служить для решения вопроса о происхождении жизни, она лишь пытается объяснить появление жизни на Земле, но не её первое возникновение. В этом смысле она только отодвигает проблему, не разрешая её.

Заключение

Биология XX в. углубила понимание существенных черт живого, раскрыв молекулярные основы жизни. В основе современной биологической картины мира лежит представление о том, что мир живого - это грандиозная Система высокоорганизованных систем.

Имеем ли мы право на признание коренного различия между живым и неживым? Есть ли в окружающей нас природе такие факты, которые убеждают нас в том, что жизнь существует вечно и имеет так мало общего с неживой природой, что ни при каких условиях, никогда не могла из нее образоваться, выделиться? Можем ли мы признать организмы образованиями совершенно, принципиально отличными от всего остального мира?

Происхождение жизни - один из самых таинственных вопросов, исчерпывающий ответ, на который вряд ли когда - нибудь будет получен. Множество гипотез и теорий о возникновении жизни, объясняющих стороны этого явления, неспособны пока что преодолеть существенное обстоятельство - экспериментально подтвердить факт появления жизни. Мы не знаем и, возможно, не узнаем никогда условий, в которых зародились структуры, обладающие свойствами живого. Вероятно, их воспроизведение в лабораториях - дело будущего, но повторение его в масштабах планеты -совершенно невероятно.

Литература

1. Анисимов, А. П. Сегмент 31. Возникновение жизни на Земле [Текст]/ А.П. Анисимов // Концепции современного естествознания. Биология. / А.П. Анисимов. -Владивосток., 2000. С. 74.

2. Бернал, Д. Происхождение жизни. А.И. Опарин [Текст]/ Д. Бернал //
Возникновение жизни / Д. Бернал. - М., 1969. - Приложение 1. - С. 250-251,254-255.

3. Войткевич, Г.В. Введение [Текст]/ Г.В. Войткевич // Возникновение и развитие жизни на Земле / Г.В. Войткевич. - М., 1988. - С.З.

4. Игнатов, А.И. Содержание проблемы происхождения жизни [Текст]/ А.И. Игнатов // Проблема происхождения жизни / А.И. Игнатов. - М., 1962.-глава2.-С. 18-20.

5. Ожегов, СИ. Жизнь [Текст]/ СИ. Ожегов // Словарь русского языка. Изд. 16. /Под. Ред. Н.Ю. Шведовой. -М., 1984. -С. 167.

6. Интернет ресурсы.