1. Introducere
2. Conceptul creaționist
3. Teoria panspermiei
4. Conceptul evoluționist
5. Concluzie
6. Bibliografie

Problema originii vieții pe Pământ și a posibilității existenței acesteia în alte zone ale Universului a atras de multă vreme atenția atât a oamenilor de știință și filozofi, cât și a oamenilor obișnuiți. În ultimii ani, interesul pentru această „problema eternă” a crescut semnificativ.

Originea vieții este una dintre cele mai misterioase întrebări, un răspuns cuprinzător la care este puțin probabil să fie obținut vreodată. Multe ipoteze și chiar teorii despre originea vieții, explicând diverse aspecte ale acestui fenomen, sunt până acum incapabile să depășească circumstanța esențială - confirmă experimental faptul apariției vieții. Știința modernă nu are dovezi directe despre cum și unde a apărut viața. Există doar construcții logice și dovezi indirecte obținute prin experimente model, și date din domeniul paleontologiei, geologiei, astronomiei etc.

Teoriile despre originea vieții pe pământ sunt variate și departe de a fi de încredere. Cel mai comun teoriile originii vieții pe Pământ sunt următoarele:

1. Viața a fost creată de o ființă supranaturală (Creatorul) la un anumit moment (creationism).
2. Viața a apărut în mod repetat din materie nevii (generație spontană).
3. Viața a fost adusă planetei noastre din exterior (panspermie).
4. Viața a apărut ca urmare a unor procese care se supun legilor chimice și fizice (evoluția biochimică).

Conceptul creaționist

Creaționismul (din latinescul creașio - creație) este un concept filozofic și metodologic în cadrul căruia întreaga diversitate a lumii organice, a umanității, a planetei Pământ, precum și a lumii în ansamblu, sunt considerate ca fiind create în mod intenționat de unele superbe. (Creator) sau zeitate. Nu există dovezi științifice pentru acest punct de vedere: în religie, adevărul este înțeles prin revelația divină și prin credință. Procesul de creare a lumii este considerat ca a avut loc o singură dată și, prin urmare, inaccesibil observației.

Teoria creaționismului este aderată de adepții aproape tuturor celor mai comune învățături religioase (în special creștini, musulmani, evrei). Potrivit acestei teorii, originea vieții se referă la un anumit eveniment supranatural din trecut care poate fi calculat. În 1650, arhiepiscopul Ussher de Armagh (Irlanda) a calculat că Dumnezeu a creat lumea în octombrie 4004 î.Hr. e. și și-a terminat munca pe 23 octombrie la ora 9, creând omul. Asher a obținut această dată însumând vârstele tuturor oamenilor menționate în genealogia biblică, de la Adam până la Hristos. Din punct de vedere aritmetic, acest lucru are sens, dar înseamnă că Adam a trăit într-o perioadă în care, după cum arată descoperirile arheologice, în Orientul Mijlociu exista deja o civilizație urbană bine dezvoltată.

Viziunea tradițională iudeo-creștină despre creație, așa cum este prezentată în Cartea Genezei, a fost și continuă să fie controversată. Cu toate acestea, contradicțiile existente nu infirmă conceptul de creație. Ipoteza creației nu poate fi nici dovedită, nici infirmată și va exista întotdeauna alături de ipotezele științifice ale originii vieții.

Teoria generației spontane (auto-organizare)

Această teorie a originii vieții pe pământ era comună în China antică, Babilon și Egipt ca alternativă la creaționism, cu care a coexistat. Învățăturile religioase din toate timpurile și toate popoarele atribuiau de obicei aspectul vieții unuia sau altuia act creator al unei zeități. Primii cercetători ai naturii au rezolvat și ei această problemă foarte naiv. Aristotel (384 – 322 î.Hr.), adesea salutat drept fondatorul biologiei, a aderat la teoria originii spontane a vieții. Chiar și pentru o minte atât de remarcabilă a antichității precum Aristotel, nu a fost deosebit de greu de acceptat ideea că animalele - viermi, insecte și chiar pești - ar putea apărea din nămol. Dimpotrivă, acest filozof a susținut că fiecare corp uscat, devenind umed, și, invers, fiecare corp umed, devenind uscat, va da naștere animalelor.

Conform ipotezei lui Aristotel despre generarea spontană, anumite „particule” de materie conţin un anumit „principiu activ” care, în condiţii adecvate, poate crea un organism viu. Aristotel a avut dreptate când a crezut că acest principiu activ este conținut în oul fertilizat, dar a crezut în mod eronat că este prezent și în lumina soarelui, noroi și carnea putrezită.

O serie de lucrări care datează din secolele al XVI-lea și al XVII-lea descriu în detaliu transformarea apei, pietrelor și a altor obiecte neînsuflețite în reptile, păsări și animale. Grindel von Ach oferă chiar o imagine a broaștelor care se formează din roua mai, iar Aldrovand oferă desene care arată cum se nasc păsările și insectele din ramurile și fructele copacilor.

Deja în 1688, biologul și medicul italian Francesco Redi, care locuia la Florența, a abordat problema originii vieții mai strict și a pus sub semnul întrebării teoria generației spontane. Dr. Redi, prin simple experimente, a dovedit netemeinicia opiniilor despre generarea spontană a viermilor în carnea putrezită. El a stabilit că micii viermi albi sunt larve de muște. După ce a efectuat o serie de experimente, a obținut date care susțin ideea că viața poate apărea doar din viața anterioară (conceptul de biogeneză).

Astfel, în ceea ce privește ființele vii vizibile cu ochiul liber, presupunerea generației spontane s-a dovedit a fi insuportabilă. Dar la sfârșitul secolului al XVII-lea. Kircher și Leeuwenhoek au descoperit o lume de creaturi minuscule, invizibile cu ochiul liber și vizibile doar printr-un microscop. Aceste „cele mai mici animale vii” (cum a numit Leeuwenhoek bacteriile și ciliați pe care le-a descoperit) puteau fi găsite oriunde s-a produs descompunerea, în decocturi și infuzii vechi de plante, în carne putrezită, bulion, în lapte acru, în fecale, în placa dentară. Trebuie doar să plasați substanțe perisabile și ușor putrezitoare într-un loc cald pentru o perioadă, iar creaturi vii microscopice care nu existau înainte se dezvoltă imediat în ele. A apărut ideea că în decocturile și infuziile putrezite generarea spontană de microbi vii din materie neînsuflețită. Această idee a fost puternic confirmată în experimentele preotului scoțian Needham, care a luat bulion de carne sau decocturi de substanțe vegetale, le-a pus în vase bine închise și le-a fiert pentru scurt timp, conform lui Needham, toți embrionii noi ar trebui să moară. nu au putut intra din exterior, deoarece vasele erau bine închise. Cu toate acestea, după ceva timp, microbii au apărut în lichide. Din aceasta, respectivul om de știință a concluzionat că este prezent în timpul fenomenului de generare spontană.

Un alt om de știință, italianul Spallanzani, s-a opus acestei opinii. Repetând experimentele lui Needham, el s-a convins că încălzirea mai îndelungată a vaselor care conțin lichide organice le sterilizează complet. În 1765, Lazzaro Spallanzani a efectuat următorul experiment: după ce a fiert carnea și bulionul de legume timp de câteva ore, le-a sigilat imediat și apoi le-a scos de pe foc. După ce a examinat lichidele câteva zile mai târziu, Spallanzani nu a găsit niciun semn de viață în ele. Din aceasta el a concluzionat că temperaturile ridicate au distrus toate formele de ființe vii și că fără ele nu ar putea apărea nimic viu.

O dispută acerbă a izbucnit între reprezentanții a două opinii opuse. Spallanzani a susținut că lichidele din experimentele lui Needham nu au fost suficient de încălzite și au rămas acolo embrioni de ființe vii. La aceasta, Needham a obiectat că nu el a încălzit prea puțin lichidele, ci, dimpotrivă, Spallanzani le-a încălzit prea mult și cu o metodă atât de grosolană a distrus „puterea generativă” a infuziilor organice, care este foarte capricioasă și volubilă. .

Louis Pasteur a abordat problema originii vieții în 1860. Până atunci, făcuse deja multe în domeniul microbiologiei și reușise să rezolve problemele care amenințau sericultura și vinificația. El a demonstrat, de asemenea, că bacteriile sunt omniprezente și că materialele nevii pot fi ușor contaminate de viețuitoare dacă nu sunt sterilizate corespunzător. Printr-o serie de experimente, el a arătat că peste tot, și mai ales în apropierea locuințelor umane, embrioni mici plutesc în aer. Sunt atât de ușoare încât plutesc liber în aer, doar foarte încet și treptat căzând la pământ.

Ca urmare a unei serii de experimente bazate pe metodele lui Splanzani, Pasteur a dovedit validitatea teoriei biogenezei și a infirmat în final teoria generației spontane.

Pasteur a explicat apariția misterioasă a microorganismelor în experimentele cercetătorilor anteriori fie prin sterilizarea incompletă a mediului, fie prin protecția insuficientă a lichidelor de pătrunderea germenilor. Dacă fierbeți bine conținutul balonului și apoi îl protejați de germenii care ar putea pătrunde odată cu curgerea aerului în balon, atunci în o sută de cazuri din o sută nu se va produce putrezirea lichidului și formarea microbilor.

Pentru a deshidrata aerul care curge în balon, Pasteur a folosit o varietate de tehnici: fie a calcinat aerul în tuburi de sticlă și metal, fie a protejat gâtul balonului cu un dop de bumbac, în care sunt toate cele mai mici particule suspendate în aer. reținut, sau, în cele din urmă, a trecut aerul printr-un tub subțire de sticlă, curbat în forma literei S - în acest caz, toți embrionii au fost reținuți mecanic pe suprafețele umede ale coturilor tubului.

Oriunde protecția a fost suficient de fiabilă, apariția microbilor în lichid nu a fost observată. Dar poate că încălzirea prelungită a schimbat chimic mediul și l-a făcut inadecvat pentru întreținerea vieții? Pasteur a respins cu ușurință și această obiecție. A aruncat un dop de bumbac în lichid, lipsit de căldură, prin care trecea aer și care, prin urmare, conținea embrioni - lichidul putrezește rapid. În consecință, infuziile fierte sunt un sol destul de potrivit pentru dezvoltarea microbilor. Această dezvoltare nu are loc doar pentru că nu există embrion. Imediat ce embrionul intră în lichid, germinează imediat și produce o recoltă luxuriantă.

Experimentele lui Pasteur au arătat fără îndoială că generarea spontană de microbi nu are loc în infuziile organice. Toate organismele vii se dezvoltă din embrioni, adică provin din alte ființe vii. Cu toate acestea, confirmarea teoriei biogenezei a dat naștere unei alte probleme. Deoarece un alt organism viu este necesar pentru apariția unui organism viu, atunci de unde a venit primul organism viu? Doar teoria stării de echilibru nu necesită un răspuns la această întrebare, iar toate celelalte teorii implică faptul că, la un moment dat din istoria vieții, a existat o tranziție de la non-vie la viață.

Teoria panspermiei

Teoria originii vieții pe pământ panspermia (grec. panspermía - un amestec de tot felul de semințe, de la pán - all, everyone și spérma - sămânță) nu oferă niciun mecanism care să explice apariția inițială a vieții, ci propune un teorie despre originea sa neterestră, prin urmare nu poate fi considerată teoria originii vieții, deoarece transferă problema originii într-un alt loc din univers. Teoria convinge că viața ar fi putut să apară o dată sau de mai multe ori în momente diferite și în diferite părți ale galaxiei sau din univers, multiple apariții de OZN-uri, artă rock similară cu rachete, astronauți și întâlniri cu extratereștri sunt folosite pentru a fundamenta această teorie. Adepții ruși și americani din spațiu cred că formarea vieții în sistemul nostru solar este neglijabilă. Cu toate acestea, ele nu oferă nicio informație despre posibilitatea vieții în acest sistem. Gene cianuri, acid cianhidric și compuși organici au fost găsite în meteoriți și comete - precursori ai vieții, care ar fi putut juca rolul semințelor care cad pe pământul gol.

Unul dintre primii care a exprimat ideea rudimentelor cosmice a fost în 1865 doctorul german G. E. Richter, care a susținut că viața este eternă și rudimentele sale pot fi transferate de pe o planetă pe alta. Această ipoteză este strâns legată de ipoteza stării staționare. Pe baza ideii că particule mici de materie solidă (cosmozoare), separate de corpurile cerești, plutesc peste tot în cosmos, acest autor a presupus că simultan cu aceste particule, poate agățate de ele, zboară în jur germeni viabili de microorganisme. Astfel, acești embrioni pot fi transferați de la un corp ceresc locuit de organisme la altul, unde încă nu există viață. Dacă pe acesta din urmă s-au creat deja condiții favorabile de viață, în sensul temperaturii și umidității adecvate, atunci embrionii încep să germineze, să se dezvolte și, ulterior, să devină strămoșii întregii lumi organice a unei planete date.

Această teorie a câștigat mulți susținători în lumea științifică, printre care au existat chiar minți remarcabile precum G. Helmholtz, S. Arrhenius, J. Thomson, P. P. Lazarev și alții Apărătorii ei au căutat în principal să fundamenteze științific posibilitatea unui astfel de transfer de embrioni de la un corp ceresc la altul, ceea ce ar păstra viabilitatea acestor embrioni. Într-adevăr, în cele din urmă, întrebarea principală este tocmai dacă un spor poate face o călătorie atât de lungă și periculoasă precum zborul dintr-o lume în alta fără a muri, păstrând capacitatea de a germina și de a se dezvolta într-un nou organism.

La sfârșitul anilor 60, popularitatea acestei teorii a reluat. Acest lucru s-a datorat faptului că, în timpul studiului meteoriților și cometelor, au fost descoperiți mulți „precursori ai viețuitoarelor” - compuși organici, acid cianhidric, apă, formaldehidă, cianogeni. În 1975, precursori de aminoacizi au fost găsiți în solul lunar și în meteoriți. Susținătorii panspermiei le consideră „semințe semănate pe Pământ”.

Adepții moderni ai conceptului de panspermie (inclusiv biofizicianul englez F. Crick, câștigător al Premiului Nobel) cred că viața a fost adusă pe Pământ fie accidental, fie intenționat de extratereștrii care foloseau aeronave. Dovadă în acest sens sunt aparițiile repetate ale OZN-urilor.

Ipoteza panspermiei este susținută de punctul de vedere al astronomilor Ch Wickramasinghe (Sri Lanka) și F. Hoyle (Marea Britanie). Ei cred că microorganismele sunt prezente în număr mare în spațiul cosmic, în principal în norii de gaz și praf. În continuare, aceste microorganisme sunt capturate de comete, care apoi, trecând în apropierea planetelor, „seamănă germenii vieții”.

În general, interesul pentru teoria panspermiei nu a scăzut până în prezent.

Conceptul evoluționist

Prima teorie științifică privind originea organismelor vii pe Pământ a fost creată de biochimistul sovietic A. I. Oparin (născut în 1894). În 1924, a publicat lucrări în care a conturat idei despre cum ar fi putut apărea viața pe Pământ. Potrivit acestei teorii, viața a apărut în condițiile specifice ale Pământului antic și este considerată de Oparin drept rezultat natural al evoluției chimice a compușilor de carbon din Univers.

Potrivit lui Oparin, procesul care a dus la apariția vieții pe Pământ poate fi împărțit în trei etape:

1. Apariția substanțelor organice.
2. Formarea biopolimerilor (proteine, acizi nucleici, polizaharide, lipide etc.) din substanțe organice mai simple.
3. Apariția organismelor primitive care se reproduc pe sine.

Teoria evoluției biochimice are cel mai mare număr de susținători dintre oamenii de știință moderni. Pământul a apărut acum aproximativ cinci miliarde de ani; Inițial, temperatura de suprafață a fost foarte ridicată (4000 – 80000C). Pe măsură ce s-a răcit, s-a format o suprafață solidă (crusta terestră - litosferă). Atmosfera, formată inițial din gaze ușoare (hidrogen, heliu), nu a putut fi reținută eficient de Pământul insuficient de dens, iar aceste gaze au fost înlocuite cu altele mai grele: vapori de apă, dioxid de carbon, amoniac și metan. Când temperatura Pământului a scăzut sub 1000C, vaporii de apă au început să se condenseze, formând oceanele lumii. În acest moment, în conformitate cu ideile lui A.I Oparin, a avut loc sinteza abiogenă, adică în oceanele pământului inițial, saturate cu diverși compuși chimici simpli, „în bulionul primar” sub influența căldurii vulcanice, a descărcărilor de fulgere, radiațiile ultraviolete intense și alți factori de mediu au început sinteza compușilor organici mai complecși, și apoi biopolimeri. Formarea substanţelor organice a fost facilitată de absenţa organismelor vii - consumatori de materie organică - şi a principalului... agent oxidant... -... oxigen. Moleculele complexe de aminoacizi au fost combinate aleatoriu în peptide, care, la rândul lor, au creat proteinele originale. Din aceste proteine ​​au fost sintetizate ființe vii primare de dimensiuni microscopice.

Teoria era justificată, cu excepția unei singure probleme, asupra căreia aproape toți experții în domeniul originii vieții închideseră de mult ochii. Dacă în mod spontan, prin sinteze aleatorii fără șablon, au apărut în coacervat un singur model de succes de molecule de proteine ​​(de exemplu, catalizatori eficienți care oferă un avantaj pentru un anumit coacervat în creștere și reproducere), atunci cum ar putea fi copiate pentru distribuție în interiorul coacervate, și cu atât mai mult pentru transmiterea la coacervații descendenți? Teoria s-a dovedit a fi incapabilă să ofere o soluție la problema reproducerii exacte - în cadrul unui coacervat și în generații - a structurilor proteice eficiente, care apar aleatoriu.

Recent, cercetările matematice au dat o lovitură zdrobitoare ipotezei sintezei abiogene. Matematicienii au calculat că probabilitatea generării spontane a unui organism viu din blocuri fără viață este practic zero. Astfel, L. Blumenfeld a demonstrat că probabilitatea formării aleatorii a cel puțin unei molecule de ADN pe toată durata existenței Pământului este de 1/10800. Astrofizicianul american contemporan C. Wickramasinghe a exprimat imposibilitatea sintezei abiogene în felul următor: „Este mai rapid pentru un uragan care se aruncă peste un vechi cimitir de avioane să asambleze un superliner nou-nouț din bucăți de deșeuri decât ca viața să iasă din componentele sale ca un rezultatul unui proces aleatoriu.”

Teoriile sintezei abiogene și datele geologice contrazic. Indiferent cât de departe am pătrunde în adâncurile istoriei geologice, nu găsim urme ale „erei azoice”, adică perioadei în care viața nu a existat pe Pământ.

Forma de viață terestră este extrem de strâns legată de hidrosferă. Acest lucru este dovedit de faptul că apa este partea principală a masei oricărui organism terestru (o persoană, de exemplu, este formată din peste 70% apă, iar organisme precum meduze - 97-98%). Este evident că viața pe Pământ s-a format doar atunci când hidrosfera a apărut pe ea, iar acest lucru, conform datelor geologice, s-a întâmplat aproape de la începutul existenței planetei noastre. Multe dintre proprietățile organismelor vii sunt determinate tocmai de proprietățile apei, dar apa în sine este un compus fenomenal. Astfel, potrivit lui P. Privalov, apa este un sistem cooperant în care orice acțiune se răspândește într-un mod de „cursă de ștafetă” pe mii de distanțe interatomice, adică are loc „acțiune pe distanță lungă”.

Unii oameni de știință cred că întreaga hidrosferă a Pământului este, în esență, o „moleculă” gigantică de apă. S-a stabilit că apa poate fi activată de câmpuri electromagnetice naturale de origine terestră și cosmică (în special artificiale). Descoperirea recentă de către oamenii de știință francezi a „memoriei apei” a fost extrem de interesantă. Poate că faptul că biosfera Pământului este un singur superorganism se datorează acestor proprietăți ale apei? La urma urmei, toate organismele sunt componente, „picături” ale acestei supermolecule de apă pământească.

Astfel, există acum motive pentru a afirma că viața pe Pământ a apărut încă de la începutul existenței sale și a apărut, în cuvintele lui Wickramasinghe, „dintr-un sistem de viață pangalactic atotpervaziv”.

Concluzie

Avem dreptul logic de a recunoaște diferența fundamentală dintre viu și neviu? Există fapte în natura din jurul nostru care ne convingă că viața există pentru totdeauna și are atât de puține în comun cu natura neînsuflețită, încât în ​​niciun caz nu ar putea fi formată sau separată de ea? Putem recunoaște organismele ca entități complet diferite de restul lumii?

Biologia secolului XX. a aprofundat înțelegerea trăsăturilor esențiale ale viețuitoarelor, dezvăluind baza moleculară a vieții. Tabloul biologic modern al lumii se bazează pe ideea că lumea vie este un sistem grandios de sisteme înalt organizate.

Fără îndoială, noi cunoștințe vor fi incluse în modelele originii vieții și vor deveni din ce în ce mai valabile. Dar cu cât noul diferă mai calitativ de vechi, cu atât este mai dificil de explicat apariția lui.

După revizuire principalele teorii ale originii vieții pe Pământ, teoria creației mi s-a părut cea mai probabilă personal. Biblia spune că Dumnezeu a creat totul din nimic. În mod surprinzător, știința modernă admite că totul ar fi putut fi creat din nimic. „Nimic” în terminologia științifică se numește vid. Vacuum, care este fizica secolului al XIX-lea. considerat gol, conform conceptelor științifice moderne este o formă unică de materie, capabilă să „naște” particule materiale în anumite condiții. Mecanica cuantică modernă permite ca vidul să ajungă într-o „stare excitată”, în urma căreia se poate forma un câmp în el și din el - materie.

Bibliografie

1. Bernal D. Apariția vieții Anexa nr 1: Oparin A.I. „Originea vieții”. - M.: „Mir”, 1969.
2. Vernadsky V.I. Începutul și eternitatea vieții. - M., 1989.
3. Naydysh V. M. Concepte ale științelor naturale moderne. – M., 1999.
4. Oparin A. N. Apariția vieții pe pământ. – M., 1957.
5. Ponnamperuma S. Originea vieţii. - M.: „Mir”, 1977.
6. Smirnov I.N., Titov V.F. Filozofie. Manual pentru studenții instituțiilor de învățământ superior. - M.: Academia Economică Rusă poartă numele. Plehanov, 1998.
7. Yablokov A.V., Yusufov A.G. Doctrina evoluționistă. - M.: Liceu, 1988.

Materiale similare

→

→

→

→

→

Întrebarea despre originea vieții pe Pământ este una dintre cele mai dificile întrebări din știința naturală modernă, la care încă nu există un răspuns clar.

Există mai multe teorii despre originea vieții pe Pământ, dintre care cele mai faimoase sunt:

• teoria generarii spontane (spontane);
• teoria creaționismului (sau a creației);
• teoria stării de echilibru;
• teoria panspermiei;
• teoria evoluției biochimice (teoria A.I. Oparin).

Să luăm în considerare principalele prevederi ale acestor teorii.

Teoria generației spontane

Teoria originii spontane a vieții a fost larg răspândită în lumea antică - Babilon, China, Egiptul Antic și Grecia Antică (această teorie a fost aderată, în special, de Aristotel).

Oamenii de știință din lumea antică și din Europa medievală credeau că ființele vii apar constant din materie neînsuflețită: viermi din murdărie, broaște din noroi, licurici din roua dimineții etc. Astfel, celebrul om de știință olandez al secolului al XVII-lea. Van Helmont a descris destul de serios în tratatul său științific o experiență în care, timp de 3 săptămâni, a obținut șoareci direct dintr-o cămașă murdară și o mână de grâu într-un dulap închis la culoare. Pentru prima dată, omul de știință italian Francesco Redi (1688) a decis să supună o teorie larg răspândită unor teste experimentale. A pus mai multe bucati de carne in vase si pe unele le-a acoperit cu muselina. În vasele deschise, viermii albi — larve de muște — au apărut pe suprafața cărnii putrede. În vasele acoperite cu muselină, nu existau larve de muște. Astfel, F. Redi a reușit să demonstreze că larvele de muște nu apar din carnea putrezită, ci din ouăle depuse de muște la suprafața acesteia.

În 1765, celebrul om de știință și doctor italian Lazzaro Spalanzani a fiert carne și bulion de legume în baloane de sticlă închise. Cioroanele în baloane închise nu s-au stricat. El a concluzionat că temperatura ridicată a ucis toate creaturile vii care ar putea provoca stricarea bulionului. Cu toate acestea, experimentele lui F. Redi și L. Spalanzani nu au convins pe toată lumea. Oamenii de știință vitaliști (din lat. vita- viața) credea că generarea spontană a ființelor vii nu are loc în bulionul fiert, deoarece în ea este distrusă o „forță vitală” specială, care nu poate pătrunde într-un vas sigilat, deoarece este transportată prin aer.

Disputele cu privire la posibilitatea generării spontane a vieții s-au intensificat în legătură cu descoperirea microorganismelor. Dacă lucrurile vii complexe nu pot genera spontan, poate că microorganismele pot?

În acest sens, în 1859, Academia Franceză anunță acordarea unui premiu celui care va decide în cele din urmă problema posibilității sau imposibilității generației spontane a vieții. Acest premiu a fost primit în 1862 de celebrul chimist și microbiolog francez Louis Pasteur. La fel ca Spalanzani, a fiert bulionul nutritiv într-un balon de sticlă, dar balonul nu era unul obișnuit, ci cu gât în ​​formă de tub în formă de 5. Aerul și, prin urmare, „forța vitală”, ar putea pătrunde în balon, dar praful și, odată cu el, microorganismele prezente în aer, s-au așezat în piciorul inferior al tubului în formă de 5, iar bulionul din balon a rămas steril ( Fig. 1). Cu toate acestea, de îndată ce gâtul balonului a fost rupt sau piciorul inferior al tubului în formă de 5 a fost clătit cu bulion steril, bulionul a început să devină rapid tulbure - au apărut microorganisme în el.

Astfel, datorită lucrării lui Louis Pasteur, teoria generației spontane a fost recunoscută ca insuportabilă și teoria biogenezei a fost stabilită în lumea științifică, o scurtă formulare a cărei este: „Tot ce este viu provine din lucruri vii.”

Orez. 1. Balon Pasteur

Cu toate acestea, dacă toate organismele vii din perioada previzibilă istoric a dezvoltării umane descind numai din alte organisme vii, se pune în mod natural întrebarea: când și cum au apărut primele organisme vii pe Pământ?

Teoria creației

Teoria creației presupune că toate organismele vii (sau doar formele lor cele mai simple) au fost create („proiectate”) de o ființă supranaturală (zeitate, idee absolută, supraminte, supercivilizație etc.) într-o anumită perioadă de timp. Este evident că acesta este punctul de vedere la care au aderat încă din cele mai vechi timpuri adepții majorității religiilor principale ale lumii, în special religia creștină.

Teoria creaționismului este încă destul de răspândită astăzi, nu numai în mediile religioase, ci și în mediile științifice. Este de obicei folosit pentru a explica cele mai complexe probleme ale evoluției biochimice și biologice care în prezent nu au nicio soluție, legate de apariția proteinelor și acizilor nucleici, formarea mecanismului de interacțiune între ele, apariția și formarea organelelor complexe individuale sau organe (cum ar fi ribozomul, ochiul sau creierul). Actele de „creație” periodică explică, de asemenea, absența unor legături de tranziție clare de la un tip de animal
la alta, de exemplu, de la viermi la artropode, de la maimute la oameni etc. Trebuie subliniat că disputa filosofică despre primatul conștiinței (supraminții, idee absolută, zeitate) sau materiei este, totuși, fundamental insolubilă, deoarece încercarea de a explica orice dificultăți ale biochimiei moderne și ale teoriei evoluționiste prin acte supranaturale fundamental de neînțeles ale creației necesită aceste probleme dincolo de sfera cercetării științifice, teoria creaționismului nu poate fi clasificată ca o teorie științifică a originii vieții pe Pământ.

Teorii ale stării de echilibru și ale panspermiei

Ambele teorii reprezintă elemente complementare ale unei singure imagini a lumii, a cărei esență este următoarea: universul există pentru totdeauna și viața există în el pentru totdeauna (stare staționară). Viața este transferată de la o planetă la alta prin „semințele de viață” care călătoresc în spațiul cosmic, care pot face parte din comete și meteoriți (panspermie). Păreri similare asupra originii vieții au fost susținute, în special, de fondatorul doctrinei biosferei, academicianul V.I. Vernadsky.

Totuși, teoria stării de echilibru, care presupune o existență infinit de lungă a universului, nu este de acord cu datele astrofizicii moderne, conform cărora universul a apărut relativ recent (acum aproximativ 16 miliarde de ani) printr-o explozie primară.

Este evident că ambele teorii (panspermia și starea staționară) nu oferă deloc o explicație pentru mecanismul originii primare a vieții, transferând-o pe alte planete (panspermie) sau împingând-o înapoi în timp până la infinit (teoria stării staționare) .

Teoria evoluției biochimice (teoria A.I. Oparin)

Dintre toate teoriile despre originea vieții, cea mai răspândită și recunoscută în lumea științifică este teoria evoluției biochimice, propusă în 1924 de biochimistul sovietic Academician A.I. Oparin (în 1936 a subliniat-o în detaliu în cartea sa „Apariția vieții”).

Esența acestei teorii este că evoluția biologică - i.e. Apariția, dezvoltarea și complicarea diferitelor forme de organisme vii a fost precedată de evoluția chimică - o perioadă lungă din istoria Pământului asociată cu apariția, complicarea și îmbunătățirea interacțiunii dintre unitățile elementare, ale căror „blocuri de construcție” toate vieţuitoare sunt compuse – molecule organice.

Evoluție prebiologică (chimică).

Potrivit majorității oamenilor de știință (în primul rând astronomi și geologi), Pământul s-a format ca corp ceresc în urmă cu aproximativ 5 miliarde de ani. prin condensarea particulelor unui nor de gaz și praf care se rotesc în jurul Soarelui.

Sub influența forțelor de compresie, particulele din care este format Pământul eliberează cantități enorme de căldură. Reacțiile termonucleare încep în adâncurile Pământului. Drept urmare, Pământul se încălzește foarte mult. Astfel, 5 miliarde de ani așa-zis. Pământul era o minge fierbinte care se repezi prin spațiul cosmic, a cărei temperatură la suprafață atingea 4000-8000 ° C (râsete. 2).

Treptat, datorită radiației de energie termică în spațiul cosmic, Pământul începe să se răcească. Aproximativ 4 miliarde de ani așa-zis. Pământul se răcește atât de mult încât la suprafața lui se formează o crustă solidă; în același timp, substanțe ușoare, gazoase, erup din adâncurile sale, ridicându-se în sus și formând atmosfera primară. Compoziția atmosferei primare a fost semnificativ diferită de cea modernă. Se pare că nu exista oxigen liber în atmosfera Pământului antic, iar compoziția sa includea substanțe în stare redusă, cum ar fi hidrogenul (H 2 ), metanul (CH 4 ), amoniacul (NH 3 ), vaporii de apă (H 2 O ). ), și posibil și azot (N 2 ), monoxid de carbon și dioxid de carbon (CO și CO 2).

Natura reducătoare a atmosferei primare a Pământului este extrem de importantă pentru originea vieții, deoarece substanțele în stare redusă sunt foarte reactive și, în anumite condiții, sunt capabile să interacționeze între ele, formând molecule organice. Absența oxigenului liber în atmosfera Pământului primar (aproape tot oxigenul Pământului a fost legat sub formă de oxizi) este, de asemenea, o condiție prealabilă importantă pentru apariția vieții, deoarece oxigenul se oxidează ușor și, prin urmare, distruge compușii organici. Prin urmare, în prezența oxigenului liber în atmosferă, acumularea unor cantități semnificative de substanțe organice pe Pământul antic ar fi fost imposibilă.

Aproximativ 5 miliarde de ani etc.— apariția Pământului ca corp ceresc; temperatura suprafeței - 4000-8000°C

Aproximativ 4 miliarde de ani așa-zis. - formarea scoarței terestre și a atmosferei primare

La o temperatură de 1000°C- sinteza moleculelor organice simple începe în atmosfera primară

Energia pentru sinteza este asigurata de:

Temperatura atmosferei primare este sub 100°C - formarea oceanului primar -

Sinteza moleculelor organice complexe - biopolimeri din molecule organice simple:

• molecule organice simple – monomeri
• molecule organice complexe – biopolimeri

Sistem. 2. Principalele etape ale evoluției chimice

Când temperatura atmosferei primare atinge 1000°C, în ea începe sinteza moleculelor organice simple, cum ar fi aminoacizi, nucleotide, acizi grași, zaharuri simple, alcooli polihidroxici, acizi organici etc. Energia pentru sinteza este furnizată de descărcări de fulgere, activitate vulcanică, radiații spațiale dure și, în cele din urmă, radiații ultraviolete de la Soare, de care Pământul nu este încă protejat de un ecran de ozon și radiația ultravioletă este cea pe care oamenii de știință o consideră principala sursă de energie pentru abiogen (adică, având loc fără participarea organismelor vii) sinteza substanțelor organice.

Recunoașterea și răspândirea largă a teoriei A.I. Oparina a fost promovată în mare măsură prin faptul că procesele de sinteză abiogenă a moleculelor organice sunt ușor de reprodus în experimente model.

Posibilitatea sintetizării substanțelor organice din cele anorganice este cunoscută încă de la începutul secolului al XIX-lea. Deja în 1828, remarcabilul chimist german F. Wöhler a sintetizat o substanță organică - ureea din anorganic - cianat de amoniu. Cu toate acestea, posibilitatea sintezei abiogene a substanțelor organice în condiții apropiate de condițiile Pământului antic a fost demonstrată pentru prima dată în experimentul lui S. Miller.

În 1953, un tânăr cercetător american, student absolvent la Universitatea din Chicago, Stanley Miller, a reprodus într-un balon de sticlă cu electrozi sigilați în el atmosfera primară a Pământului, care, conform oamenilor de știință din acea vreme, consta din hidrogen metan. CH4, amoniac NH și vapori de apă H20 (Fig. 3). S. Miller a trecut descărcări electrice prin acest amestec de gaze timp de o săptămână, simulând furtuni. La sfârșitul experimentului, în balon s-au găsit α-aminoacizi (glicină, alanină, asparagină, glutamina), acizi organici (succinic, lactic, acetic, glicolic), acid y-hidroxibutiric și uree. Prin repetarea experimentului, S. Miller a reușit să obțină nucleotide individuale și lanțuri scurte de polinucleotide de cinci până la șase unități.

Orez. 3. Instalarea lui S. Miller

În experimentele ulterioare de sinteză abiogenă efectuate de diverși cercetători, au fost folosite nu numai descărcări electrice, ci și alte tipuri de energie caracteristice Pământului antic - radiații cosmice, ultraviolete și radioactive, temperaturi ridicate inerente activității vulcanice, precum și diferite tipuri. de amestecuri de gaze, simulând atmosfera primară. Ca urmare, a fost obținut aproape întregul spectru de molecule organice caracteristice viețuitoarelor: aminoacizi, nucleotide, substanțe asemănătoare grăsimilor, zaharuri simple, acizi organici.

Mai mult, sinteza abiogenă a moleculelor organice poate avea loc pe Pământ în prezent (de exemplu, în procesul de activitate vulcanică). În același timp, în emisiile vulcanice se poate găsi nu numai acidul cianhidric HCN, care este un precursor al aminoacizilor și nucleotidelor, ci și aminoacizilor individuali, nucleotidele și chiar substanțe organice complexe precum porfirinele. Sinteza abiogenă a substanțelor organice este posibilă nu numai pe Pământ, ci și în spațiul cosmic. Cei mai simpli aminoacizi au fost găsiți în meteoriți și comete.

Când temperatura atmosferei primare a scăzut sub 100°C, ploi fierbinți au căzut pe Pământ și a apărut oceanul primar. Odată cu curgerea ploii, substanțele organice sintetizate abiogen au intrat în oceanul primar, ceea ce l-a transformat, în expresia figurativă a biochimistului englez John Haldane, într-un „bulion primar” diluat. Aparent, în oceanul primar încep procesele de formare din molecule organice simple - monomeri - a moleculelor organice complexe - biopolimeri (vezi Fig. 2).

Cu toate acestea, procesele de polimerizare a nucleotidelor, aminoacizilor și zaharurilor individuale sunt reacții de condensare, ele apar odată cu eliminarea apei, prin urmare, mediul apos nu favorizează polimerizarea, ci, dimpotrivă, hidroliza biopolimerilor (adică, a acestora); distrugere cu adaos de apă).

Formarea de biopolimeri (în special, proteine ​​din aminoacizi) ar putea avea loc în atmosferă la o temperatură de aproximativ 180°C, de unde au fost spălați în oceanul primar cu precipitații. În plus, este posibil ca pe Pământul antic, aminoacizii să fi fost concentrați în rezervoare de uscare și polimerizați sub formă uscată sub influența luminii ultraviolete și a căldurii fluxurilor de lavă.

În ciuda faptului că apa favorizează hidroliza biopolimerilor, într-o celulă vie sinteza biopolimerilor are loc tocmai în mediul acvatic. Acest proces este catalizat de proteine ​​catalizatoare speciale - enzime, iar energia necesară sintezei este eliberată în timpul descompunerii acidului adenozin trifosforic - ATP. Este posibil ca sinteza biopolimerilor în mediul apos al oceanului primordial să fi fost catalizată de suprafața unor minerale. S-a demonstrat experimental că o soluție de aminoacid alanină poate polimeriza într-un mediu apos în prezența unui tip special de alumină. Aceasta produce peptida polialanina. Reacția de polimerizare a alaninei este însoțită de descompunerea ATP.

Polimerizarea nucleotidelor este mai ușoară decât polimerizarea aminoacizilor. S-a demonstrat că în soluții cu concentrații mari de sare, nucleotidele individuale polimerizează spontan, transformându-se în acizi nucleici.

Viața tuturor ființelor vii moderne este un proces de interacțiune continuă a celor mai importanți biopolimeri ai unei celule vii - proteine ​​și acizi nucleici.

Proteinele sunt „molecule lucrătoare”, „molecule inginerești” ale unei celule vii. Atunci când își caracterizează rolul în metabolism, biochimiștii folosesc adesea expresii figurative precum „proteinele funcționează”, „enzima conduce o reacție”. Cea mai importantă funcție a proteinelor este catalitică. După cum știți, catalizatorii sunt substanțe care accelerează reacțiile chimice, dar nu sunt ei înșiși incluși în produsele finale de reacție. Rezervoarele de catalizator se numesc enzime. Enzimele se îndoaie și accelerează reacțiile metabolice de mii de ori. Metabolismul și, prin urmare, viața, este imposibil fără ele.

Acizi nucleici- acestea sunt „molecule de computer”, moleculele sunt păstrătoarele informațiilor ereditare. Acizii nucleici stochează informații nu despre toate substanțele unei celule vii, ci doar despre proteine. Este suficient să reproduci în celula fiică proteinele caracteristice celulei mamă, astfel încât acestea să recreeze cu exactitate toate caracteristicile chimice și structurale ale celulei mamă, precum și natura și rata metabolismului caracteristice acesteia. Acizii nucleici înșiși sunt reproduși și datorită activității catalitice a proteinelor.

Astfel, misterul originii vieții este misterul originii mecanismului de interacțiune dintre proteine ​​și acizi nucleici. Ce informații are știința modernă despre acest proces? Care molecule au fost baza principală a vieții - proteine ​​sau acizi nucleici?

Oamenii de știință cred că, în ciuda rolului cheie al proteinelor în metabolismul organismelor vii moderne, primele molecule „vii” nu au fost proteine, ci acizi nucleici, și anume acizii ribonucleici (ARN).

În 1982, biochimistul american Thomas Check a descoperit proprietățile autocatalitice ale ARN-ului. El a arătat experimental că într-un mediu care conține concentrații mari de săruri minerale, ribonucleotidele polimerizează spontan, formând polinucleotide - molecule de ARN. Pe lanțurile polinucleotidice originale ale ARN, ca și pe un șablon, copiile ARN sunt formate prin împerecherea bazelor azotate complementare. Reacția de copiere a șablonului ARN este catalizată de molecula originală de ARN și nu necesită participarea enzimelor sau a altor proteine.

Ceea ce urmează este destul de bine explicat printr-un proces care ar putea fi numit „selecție naturală” la nivel molecular. Când se autocopiază (se auto-asambla) moleculele de ARN, apar inevitabil inexactități și erori. Copiile ARN care conțin erori sunt copiate din nou. Când copiați din nou, pot apărea din nou erori. Ca urmare, populația de molecule de ARN dintr-o anumită zonă a oceanului primar va fi eterogenă.

Deoarece procesele de dezintegrare a ARN au loc în paralel cu procesele de sinteză, moleculele care au fie o stabilitate mai mare, fie proprietăți autocatalitice mai bune se vor acumula în mediul de reacție (adică, moleculele care se copiază mai repede se „multesc” mai repede).

Pe unele molecule de ARN, ca pe o matrice, poate avea loc autoasamblarea fragmentelor mici de proteine ​​- peptide. În jurul moleculei de ARN se formează o „acoperire” proteică.

Alături de funcțiile autocatalitice, Thomas Check a descoperit fenomenul de auto-splicing în moleculele de ARN. Ca rezultat al auto-splicing-ului, secțiunile de ARN care nu sunt protejate de peptide sunt îndepărtate spontan din ARN (sunt, așa cum ar fi, „decupate” și „aruncate”), iar secțiunile rămase de ARN care codifică proteina fragmentele sunt „topite”, adică se combină spontan într-o singură moleculă. Această nouă moleculă de ARN va codifica deja o proteină mare și complexă (Figura 4).

Aparent, inițial învelișurile proteice au îndeplinit în primul rând o funcție de protecție, protejând ARN-ul de distrugere și crescând astfel stabilitatea acestuia în soluție (aceasta este funcția învelișurilor proteice în cei mai simpli virusuri moderne).

Este evident că într-un anumit stadiu al evoluției biochimice, moleculele de ARN care codifică nu numai proteine ​​protectoare, ci și proteine ​​catalizatoare (enzime) care accelerează brusc viteza de copiere a ARN au primit un avantaj. Aparent, tocmai așa a luat naștere procesul de interacțiune dintre proteine ​​și acizi nucleici, pe care noi îl numim în prezent viață.

În procesul de dezvoltare ulterioară, datorită apariției unei proteine ​​cu funcțiile unei enzime - transcriptază inversă, moleculele de acid dezoxiribonucleic (ADN) formate din două lanțuri au început să fie sintetizate pe molecule de ARN monocatenar. Absența unei grupe OH în poziția de 2" a dezoxiribozei face moleculele de ADN mai stabile în raport cu clivajul hidrolitic în soluții slab alcaline, și anume, reacția mediului în rezervoarele primare a fost slab alcalină (această reacție a mediului a fost păstrată în citoplasma celulelor moderne).

Unde s-a dezvoltat procesul complex de interacțiune dintre proteine ​​și acizi nucleici? Conform teoriei lui A.I. Oparin, așa-numitele picături coacervate au devenit locul de naștere al vieții.

Orez. 4. Ipoteza apariției interacțiunii dintre proteine ​​și acizi nucleici: a) în timpul procesului de autocopie a ARN-ului se acumulează erori (1 - nucleotide corespunzătoare ARN-ului original; 2 - nucleotide care nu corespund ARN-ului original - erori de copiere ); b) datorită proprietăților sale fizico-chimice, aminoacizii se „lipesc” de o parte a moleculei de ARN (3 - moleculă de ARN; 4 - aminoacizi), care, interacționând între ei, se transformă în molecule proteice scurte - peptide. Ca urmare a caracteristicii de auto-splicing a moleculelor de ARN, secțiunile moleculei de ARN neprotejate de peptide sunt distruse, iar cele rămase „cresc împreună” într-o singură moleculă care codifică o proteină mare. Ca urmare, apare o moleculă de ARN, acoperită cu o acoperire proteică (cei mai primitivi viruși moderni, de exemplu, virusul mozaicului tutunului, au o structură similară)

Fenomenul de coacervare este că în anumite condiții (de exemplu, în prezența electroliților), substanțele cu greutate moleculară mare sunt separate din soluție, dar nu sub formă de precipitat, ci sub formă de soluție mai concentrată - coacervat. . Când este agitat, coacervatul se rupe în picături mici individuale. În apă, astfel de picături sunt acoperite cu o înveliș de hidratare (o înveliș de molecule de apă) care le stabilizează - Fig. 5.

Picăturile de coacervat au o oarecare aparență de metabolism: iodul, sub influența forțelor pur fizice și chimice, pot absorbi selectiv anumite substanțe dintr-o soluție și pot elibera produsele lor de degradare în mediu. Datorită concentrației selective a substanțelor din mediul înconjurător, ele pot crește, iar când ajung la o anumită dimensiune, încep să se „multească”, înmugurire picături mici, care, la rândul lor, pot crește și „muguri”.

Picăturile coacervate care apar ca urmare a concentrării soluțiilor de proteine ​​în timpul amestecării sub influența valurilor și a vântului pot deveni acoperite cu o înveliș de lipide: o singură înveliș, care amintește de miceliile de săpun (când o picătură este ridicată de pe suprafața apei acoperită cu un strat lipidic o dată), sau o înveliș dublu, care amintește de o membrană celulară (când o picătură acoperită cu o membrană lipidică cu un singur strat cade în mod repetat pe un film lipidic care acoperă suprafața unui rezervor - Fig. 5).

Procesele de apariție a picăturilor coacervate, creșterea și „mugurirea” acestora, precum și „pancamentul” lor cu o membrană a unui strat dublu lipidic sunt ușor de simulat în condiții de laborator.

Pentru picăturile coacervate, există și un proces de „selecție naturală” în care picăturile cele mai stabile sunt reținute în soluție.

În ciuda asemănării exterioare a picăturilor coacervate cu celulele vii, picăturilor coacervate le lipsește semnul principal de viață - capacitatea de a se reproduce cu acuratețe, de a se autocopia. Evident, precursorii celulelor vii au fost astfel de picături coacervate, care includeau complexe de molecule replicatoare (ARN sau ADN) și proteinele pe care le codifică. Este posibil ca complexele ARN-proteină să fi existat multă vreme în afara picăturilor coacervate sub forma unei așa-numite „gene care trăiesc liber”, sau poate că formarea lor a avut loc direct în interiorul unor picături coacervate.

O posibilă cale de tranziție de la picături coacervate la erupții primitive:

a) formarea unui coacervat; 6) stabilizarea picăturilor de coacervat într-o soluție apoasă; c) - formarea în jurul picăturii unui strat dublu lipidic, asemănător unei membrane celulare: 1 - picătură coacervată; 2 - strat monomolecular de lipide pe suprafața rezervorului; 3—formarea unui singur strat lipidic în jurul picăturii; 4 - formarea unui strat dublu lipidic în jurul picăturii, asemănător unei membrane celulare; d) - o picătură coacervată înconjurată de un strat dublu lipidic cu un complex proteină-nucleotide inclus în compoziția sa - prototipul primei celule vii

Procesul extrem de complex al originii vieții pe Pământ, neînțeles pe deplin de știința modernă, a trecut din punct de vedere istoric extrem de rapid. Deja 3,5 miliarde de ani așa-zis. evoluția chimică s-a încheiat cu apariția primelor celule vii și a început evoluția biologică.

Originea vieții pe Pământ este una dintre cele mai dificile și în același timp relevante și interesante întrebări din știința naturală modernă.

Pământul s-a format probabil cu 4,5-5 miliarde de ani în urmă dintr-un nor gigant de praf cosmic. ale căror particule au fost comprimate într-o minge fierbinte. Vaporii de apă au fost eliberați din ea în atmosferă, iar apa a căzut din atmosferă pe Pământul care se răcea încet timp de milioane de ani sub formă de ploaie. Un Ocean preistoric s-a format în depresiunile suprafeței pământului. Viața originală a apărut în ea cu aproximativ 3,8 miliarde de ani în urmă.

Apariția vieții pe Pământ

Cum a apărut planeta însăși și cum au apărut mările pe ea? Există o teorie larg acceptată despre asta. Potrivit acesteia, Pământul a fost format din nori de praf cosmic care conțineau toate elementele chimice cunoscute în natură, care au fost comprimate într-o minge. Vaporii de apă fierbinți au scăpat de pe suprafața acestei mingi înroșite, învăluind-o într-o acoperire de nori continuă. Pământ. La suprafața sa s-a transformat din nou în vapori de apă și a revenit în atmosferă. De-a lungul a milioane de ani, Pământul a pierdut treptat atât de multă căldură încât suprafața sa lichidă a început să se întărească pe măsură ce s-a răcit. Așa s-a format scoarța terestră.

Au trecut milioane de ani, iar temperatura suprafeței Pământului a scăzut și mai mult. Apa pluvială a încetat să se evapore și a început să curgă în bălți uriașe. Astfel a început influența apei asupra suprafeței pământului. Și atunci, din cauza scăderii temperaturii, s-a produs o adevărată inundație. Apa, care se evaporase anterior în atmosferă și s-a transformat în componenta sa, a căzut continuu pe Pământ, cu tunete și fulgere, din nori au căzut averse puternice.

Încetul cu încetul, apa s-a acumulat în cele mai adânci depresiuni ale suprafeței pământului, care nu au mai avut timp să se evapore complet. Era atât de mult încât treptat s-a format pe planetă un Ocean preistoric. Fulgerul a stricat cerul. Dar nimeni nu a văzut asta. Nu exista încă viață pe Pământ. Ploaia continuă a început să erodeze munții. Apa curgea din ele în râuri zgomotoase și râuri furtunoase. De-a lungul a milioane de ani, fluxurile de apă au erodat profund suprafața pământului și au apărut văi în unele locuri. Conținutul de apă din atmosferă a scăzut și s-a acumulat din ce în ce mai mult pe suprafața planetei.

Învelișul continuu de nori a devenit mai subțire, până când într-o bună zi prima rază de soare a atins Pământul. Ploaia continuă a încetat. Cea mai mare parte a pământului a fost acoperită de Oceanul preistoric. Din straturile sale superioare, apa a spălat o cantitate imensă de minerale și săruri solubile, care au căzut în mare. Apa din acesta s-a evaporat continuu, formând nori, iar sărurile s-au depus, iar în timp s-a produs o salinizare treptată a apei de mare. Aparent, în unele condiții care existau în antichitate, s-au format substanțe din care au apărut forme cristaline speciale. Au crescut, ca toate cristalele, și au dat naștere la noi cristale, care au adăugat din ce în ce mai multe substanțe.

Lumina soarelui și, eventual, descărcări electrice foarte puternice au servit ca sursă de energie în acest proces. Poate că primii locuitori ai Pământului - procariote, organisme fără nucleu format, similare bacteriilor moderne - au apărut din astfel de elemente. Erau anaerobi, adică nu foloseau oxigen liber pentru respirație, care încă nu exista în atmosferă. Sursa de hrană pentru ei au fost compușii organici care au apărut pe Pământul neînsuflețit ca urmare a expunerii la radiațiile ultraviolete de la Soare, a descărcărilor de fulgere și a căldurii generate în timpul erupțiilor vulcanice.

Viața exista atunci într-o peliculă bacteriană subțire la fundul rezervoarelor și în locuri umede. Această eră a dezvoltării vieții se numește Archean. Din bacterii, și poate într-un mod complet independent, au apărut mici organisme unicelulare - cele mai vechi protozoare.

Cum arăta Pământul primitiv?

Să avansăm rapid până acum 4 miliarde de ani. Atmosfera nu conține oxigen liber se găsește doar în oxizi. Aproape niciun sunet în afară de fluierul vântului, șuieratul apei care erupe cu lavă și impactul meteoriților pe suprafața Pământului. Fara plante, fara animale, fara bacterii. Poate așa arăta Pământul când a apărut viața pe el? Deși această problemă a fost de multă vreme preocupare pentru mulți cercetători, opiniile lor cu privire la această problemă variază foarte mult. Rocile ar putea indica condițiile de pe Pământ la acea vreme, dar au fost distruse cu mult timp în urmă ca urmare a proceselor geologice și a mișcărilor scoarței terestre.

Teorii despre originea vieții pe Pământ

În acest articol vom vorbi pe scurt despre mai multe ipoteze pentru originea vieții, reflectând ideile științifice moderne. Potrivit lui Stanley Miller, un cunoscut expert în domeniul originii vieții, putem vorbi despre originea vieții și începutul evoluției ei din momentul în care moleculele organice s-au autoorganizat în structuri care au fost capabile să se reproducă. . Dar acest lucru ridică alte întrebări: cum au apărut aceste molecule; de ce s-au putut reproduce și să se adune în acele structuri care au dat naștere organismelor vii; ce conditii sunt necesare pentru asta?

Există mai multe teorii despre originea vieții pe Pământ. De exemplu, una dintre ipotezele de lungă durată spune că a fost adus pe Pământ din spațiu, dar nu există dovezi concludente în acest sens. În plus, viața pe care o cunoaștem este surprinzător de adaptată să existe tocmai în condiții terestre, așa că dacă ar fi apărut în afara Pământului, ar fi fost pe o planetă de tip terestru. Majoritatea oamenilor de știință moderni cred că viața își are originea pe Pământ, în mările sale.

Teoria biogenezei

În dezvoltarea doctrinelor despre originea vieții, teoria biogenezei - originea viețuitoarelor numai din viețuitoare - ocupă un loc semnificativ. Dar mulți îl consideră insuportabil, deoarece contrastează fundamental viu cu neînsuflețit și afirmă ideea eternității vieții, respinsă de știință. Abiogeneza - ideea originii viețuitoarelor din lucrurile nevii - este ipoteza inițială a teoriei moderne a originii vieții. În 1924, celebrul biochimist A.I Oparin a sugerat că cu descărcări electrice puternice în atmosfera pământului, care în urmă cu 4-4,5 miliarde de ani constau din amoniac, metan, dioxid de carbon și vapori de apă, ar putea apărea cei mai simpli compuși organici, necesari pentru apariția. viaţă. Previziunea academicianului Oparin s-a adeverit. În 1955, cercetătorul american S. Miller, trecând sarcini electrice printr-un amestec de gaze și vapori, a obținut cei mai simpli acizi grași, uree, acizi acetic și formic și mai mulți aminoacizi. Astfel, la mijlocul secolului al XX-lea, sinteza abiogenă a substanțelor asemănătoare proteinelor și a altor substanțe organice a fost efectuată experimental în condiții care reproduceau condițiile Pământului primitiv.

Teoria panspermiei

Teoria panspermiei este posibilitatea de a transfera compuși organici și spori ai microorganismelor dintr-un corp cosmic în altul. Dar nu răspunde deloc la întrebarea: cum a apărut viața în Univers? Este nevoie de fundamentarea apariției vieții în acel punct al Universului, a cărui vârstă, conform teoriei Big Bang, este limitată la 12-14 miliarde de ani. Înainte de această perioadă nu existau nici măcar particule elementare. Și dacă nu există nuclei și electroni, nu există substanțe chimice. Apoi, în câteva minute, au apărut protonii, neutronii, electronii, iar materia a intrat pe calea evoluției.

Pentru a susține această teorie, sunt folosite mai multe observări de OZN-uri, picturi pe stâncă cu obiecte asemănătoare rachetelor și „astronauți” și rapoarte despre presupuse întâlniri cu extratereștri. La studierea materialelor meteoriților și cometelor, în ele au fost descoperiți mulți „precursori ai vieții” - substanțe precum cianogeni, acid cianhidric și compuși organici, care ar fi putut juca rolul de „semințe” care au căzut pe Pământul gol.

Susținătorii acestei ipoteze au fost laureații Premiului Nobel F. Crick și L. Orgel. F. Crick s-a bazat pe două dovezi indirecte: universalitatea codului genetic: necesitatea metabolismului normal al tuturor ființelor vii de molibden, care este acum extrem de rar pe planetă.

Originea vieții pe Pământ este imposibilă fără meteoriți și comete

Un cercetător de la Universitatea Texas Tech, după ce a analizat o cantitate imensă de informații colectate, a prezentat o teorie despre modul în care s-ar putea forma viața pe Pământ. Omul de știință este încrezător că apariția formelor timpurii ale celei mai simple vieți de pe planeta noastră ar fi fost imposibilă fără participarea cometelor și meteoriților care au căzut pe ea. Cercetătorul și-a împărtășit munca la cea de-a 125-a întâlnire anuală a Societății Geologice din America, care a avut loc pe 31 octombrie la Denver, Colorado.

Autorul lucrării, profesor de geoștiințe la Texas Tech University (TTU) și curator al muzeului de paleontologie al universității, Sankar Chatterjee, a spus că a ajuns la această concluzie după ce a analizat informații despre istoria geologică timpurie a planetei noastre și a comparat acest lucru. date cu diverse teorii ale evoluţiei chimice.

Expertul consideră că această abordare face posibilă explicarea uneia dintre cele mai ascunse și incomplet studiate perioade din istoria planetei noastre. Potrivit multor geologi, cea mai mare parte a „bombardelor” spațiale, la care au luat parte comete și meteoriți, au avut loc acum aproximativ 4 miliarde de ani. Chatterjee crede că cea mai timpurie viață de pe Pământ s-a format în cratere lăsate de meteoriți și comete care cădeau. Și, cel mai probabil, acest lucru s-a întâmplat în perioada „bombardamentului puternic târziu” (acum 3,8-4,1 miliarde de ani), când ciocnirea obiectelor spațiale mici cu planeta noastră a crescut brusc. În acel moment, au existat câteva mii de cazuri de căderi de comete. Interesant este că această teorie este susținută indirect de Modelul de la Nisa. Potrivit acesteia, numărul real de comete și meteoriți care ar fi trebuit să cadă pe Pământ în acel moment corespunde numărului real de cratere de pe Lună, care, la rândul său, a fost un fel de scut pentru planeta noastră și nu a permis bombardarea nesfârșită. să-l distrugă.

Unii oameni de știință sugerează că rezultatul acestui bombardament este colonizarea vieții în oceanele Pământului. Cu toate acestea, mai multe studii pe această temă indică faptul că planeta noastră are mai multe rezerve de apă decât ar trebui. Și acest exces este atribuit cometelor care au venit la noi din Norul Oort, care se presupune că se află la un an lumină distanță de noi.

Chatterjee subliniază că craterele create de aceste ciocniri au fost umplute cu apă topită de la comete înseși, precum și cu elementele chimice necesare pentru a forma organisme simple. În același timp, omul de știință crede că acele locuri în care viața nu a apărut nici după un astfel de bombardament s-au dovedit pur și simplu nepotrivite pentru asta.

„Când Pământul s-a format în urmă cu aproximativ 4,5 miliarde de ani, era complet nepotrivit ca organismele vii să apară pe el. Era un adevărat cazan fierbinte de vulcani, gaze fierbinți otrăvitoare și meteoriți care cădeau constant pe el”, scrie revista online AstroBiology, citându-l pe om de știință.

„Și după un miliard de ani, a devenit o planetă liniștită și pașnică, bogată în rezerve uriașe de apă, locuită de diverși reprezentanți ai vieții microbiene - strămoșii tuturor ființelor vii.”

Viața pe Pământ ar fi putut apărea datorită argilei

Un grup de oameni de știință condus de Dan Luo de la Universitatea Cornell a venit cu ipoteza că argila obișnuită ar putea servi drept concentrator pentru biomoleculele antice.

Inițial, cercetătorii nu au fost preocupați de problema originii vieții - ei căutau o modalitate de a crește eficiența sistemelor de sinteză a proteinelor fără celule. În loc să permită ADN-ului și proteinelor sale de susținere să plutească liber în amestecul de reacție, oamenii de știință au încercat să le forțeze în particule de hidrogel. Acest hidrogel, ca un burete, a absorbit amestecul de reacție, a absorbit moleculele necesare și, ca urmare, toate componentele necesare au fost blocate într-un volum mic - similar cu ceea ce se întâmplă într-o celulă.

Autorii studiului au încercat apoi să folosească argila ca înlocuitor ieftin de hidrogel. Particulele de argilă s-au dovedit a fi similare cu particulele de hidrogel, devenind un fel de microreactoare pentru biomoleculele care interacționează.

După ce au primit astfel de rezultate, oamenii de știință nu au putut să nu-și amintească problema originii vieții. Particulele de argilă, cu capacitatea lor de a absorbi biomolecule, ar putea servi de fapt ca primii bioreactoare pentru primele biomolecule, înainte ca acestea să dobândească încă membrane. Această ipoteză este susținută și de faptul că leșierea silicaților și a altor minerale din roci pentru a forma argilă a început, conform estimărilor geologice, chiar înainte, potrivit biologilor, ca cele mai vechi biomolecule să înceapă să se unească în protocelule.

În apă, sau mai precis într-o soluție, s-ar putea întâmpla puțin, deoarece procesele dintr-o soluție sunt absolut haotice, iar toți compușii sunt foarte instabili. Știința modernă consideră argila - mai precis, suprafața particulelor de minerale argiloase - ca o matrice pe care s-ar putea forma polimerii primari. Dar aceasta este, de asemenea, doar una dintre multele ipoteze, fiecare având propriile sale puncte forte și puncte slabe. Dar pentru a simula originea vieții la scară completă, chiar trebuie să fii Dumnezeu. Deși în Occident astăzi apar deja articole cu titlurile „Cell Construction” sau „Cell Modeling”. De exemplu, unul dintre ultimii laureați ai premiului Nobel, James Szostak, încearcă acum să creeze modele celulare eficiente care să se înmulțească singure, reproducând propriul lor fel.

Teoria generației spontane

Teoria originii spontane a vieții a fost larg răspândită în lumea antică - Babilon, China, Egiptul Antic și Grecia Antică (această teorie a fost aderată, în special, de Aristotel).

Oamenii de știință din lumea antică și din Europa medievală credeau că ființele vii apar constant din materie neînsuflețită: viermi din murdărie, broaște din noroi, licurici din roua dimineții etc. Astfel, celebrul om de știință olandez al secolului al XVII-lea. Van Helmont a descris destul de serios în tratatul său științific o experiență în care, timp de 3 săptămâni, a obținut șoareci direct dintr-o cămașă murdară și o mână de grâu într-un dulap închis la culoare. Pentru prima dată, omul de știință italian Francesco Redi (1688) a decis să supună o teorie larg răspândită unor teste experimentale. A pus mai multe bucati de carne in vase si pe unele le-a acoperit cu muselina. În vasele deschise, pe suprafața cărnii putrezite au apărut viermi albi - larve de muște. În vasele acoperite cu muselină, nu existau larve de muște. Astfel, F. Redi a reușit să demonstreze că larvele de muște nu apar din carnea putrezită, ci din ouăle depuse de muște la suprafața acesteia.

În 1765, celebrul om de știință și doctor italian Lazzaro Spalanzani a fiert carne și bulion de legume în baloane de sticlă închise. Cioroanele în baloane închise nu s-au stricat. El a concluzionat că temperatura ridicată a ucis toate creaturile vii care ar putea provoca stricarea bulionului. Cu toate acestea, experimentele lui F. Redi și L. Spalanzani nu au convins pe toată lumea. Oamenii de știință vitaliști (din latinescul vita - viață) credeau că generarea spontană de ființe vii nu are loc în bulionul fiert, deoarece în ea este distrusă o „forță vitală” specială, care nu poate pătrunde într-un vas sigilat, deoarece este transportată prin aer.

Disputele cu privire la posibilitatea generării spontane a vieții s-au intensificat în legătură cu descoperirea microorganismelor. Dacă lucrurile vii complexe nu pot genera spontan, poate că microorganismele pot?

În acest sens, în 1859, Academia Franceză anunță acordarea unui premiu celui care va decide în cele din urmă problema posibilității sau imposibilității generației spontane a vieții. Acest premiu a fost primit în 1862 de celebrul chimist și microbiolog francez Louis Pasteur. La fel ca Spalanzani, a fiert bulionul nutritiv într-un balon de sticlă, dar balonul nu era unul obișnuit, ci cu gât în ​​formă de tub în formă de 5. Aerul și, prin urmare, „forța vitală”, ar putea pătrunde în balon, dar praful și, odată cu acesta, microorganismele prezente în aer, s-au așezat în piciorul inferior al tubului în formă de 5, iar bulionul din balon a rămas steril (Fig. 2.1.1). Cu toate acestea, de îndată ce gâtul balonului a fost rupt sau piciorul inferior al tubului în formă de 5 a fost clătit cu bulion steril, bulionul a început să devină rapid tulbure - au apărut microorganisme în el.

Astfel, datorită lucrărilor lui Louis Pasteur, teoria generației spontane a fost recunoscută ca insuportabilă și teoria biogenezei a fost stabilită în lumea științifică, a cărei formulare pe scurt este „toate ființele vii provin din ființe vii”.

Cu toate acestea, dacă toate organismele vii din perioada previzibilă istoric a dezvoltării umane descind numai din alte organisme vii, se pune în mod natural întrebarea: când și cum au apărut primele organisme vii pe Pământ?

Teoria creației

Teoria creaționismului presupune că toate organismele vii (sau doar formele lor cele mai simple) au fost create („proiectate”) de o ființă supranaturală (zeitate, idee absolută, supraminte, supercivilizație etc.) într-o anumită perioadă de timp. Este evident că acesta este punctul de vedere la care au aderat încă din cele mai vechi timpuri adepții majorității religiilor principale ale lumii, în special religia creștină.

Teoria creaționismului este încă destul de răspândită astăzi, nu numai în mediile religioase, ci și în mediile științifice. Este de obicei folosit pentru a explica cele mai complexe probleme ale evoluției biochimice și biologice care în prezent nu au nicio soluție, legate de apariția proteinelor și acizilor nucleici, formarea mecanismului de interacțiune între ele, apariția și formarea organelelor complexe individuale sau organe (cum ar fi ribozomul, ochiul sau creierul). Actele de „creație” periodică explică, de asemenea, absența unor legături de tranziție clare de la un tip de animal
la alta, de exemplu, de la viermi la artropode, de la maimute la oameni etc. Trebuie subliniat că disputa filosofică despre primatul conștiinței (supraminții, idee absolută, zeitate) sau materiei este, totuși, fundamental insolubilă, deoarece încercarea de a explica orice dificultăți ale biochimiei moderne și ale teoriei evoluționiste prin acte supranaturale fundamental de neînțeles ale creației necesită aceste probleme dincolo de sfera cercetării științifice, teoria creaționismului nu poate fi clasificată ca o teorie științifică a originii vieții pe Pământ.

Teorii ale stării de echilibru și ale panspermiei

Ambele teorii reprezintă elemente complementare ale unei singure imagini a lumii, a cărei esență este următoarea: universul există pentru totdeauna și viața există în el pentru totdeauna (stare staționară). Viața este transferată de la o planetă la alta prin „semințele de viață” care călătoresc în spațiul cosmic, care pot face parte din comete și meteoriți (panspermie). Păreri similare asupra originii vieții au fost susținute, în special, de fondatorul doctrinei biosferei, academicianul V.I. Vernadsky.

Totuși, teoria stării de echilibru, care presupune o existență infinit de lungă a universului, nu este de acord cu datele astrofizicii moderne, conform cărora universul a apărut relativ recent (acum aproximativ 16 miliarde de ani) printr-o explozie primară.

Este evident că ambele teorii (panspermia și starea staționară) nu oferă deloc o explicație pentru mecanismul originii primare a vieții, transferând-o pe alte planete (panspermie) sau împingând-o înapoi în timp până la infinit (teoria stării staționare) .

Condiții preliminare pentru apariția vieții. Conform datelor științifice, planeta sistemului solar, Pământul, s-a format dintr-un nor de gaz-praf în urmă cu aproximativ 4,5-5 miliarde de ani. O astfel de materie gazoasă-praf se găsește în spațiul interstelar în prezent.
Pentru apariția vieții pe Pământ sunt necesare anumite condiții cosmice și planetare. Una dintre aceste condiții este dimensiunea planetei. Masa planetei nu ar trebui să fie prea mare, deoarece energia dezintegrarii atomice a substanțelor radioactive naturale poate duce la supraîncălzirea planetei sau la contaminarea radioactivă a mediului. Dar dacă masa planetei este mică, atunci nu va putea menține o atmosferă în jurul ei. De asemenea, este necesar ca planeta să se miște în jurul stelei pe o orbită circulară, permițându-i să primească constant și uniform cantitatea necesară de energie. Pentru dezvoltarea și apariția vieții este important un flux uniform de energie către planetă, deoarece existența organismelor vii este posibilă în anumite condiții de temperatură. Astfel, principalele condiții pentru apariția vieții pe Pământ includ dimensiunea planetei, energia și anumite condiții de temperatură. S-a dovedit științific că aceste condiții există doar pe planeta Pământ.
Întrebarea originii vieții a fost de multă preocupare pentru omenire, sunt cunoscute multe ipoteze.
În cele mai vechi timpuri, din cauza lipsei de date științifice despre originea vieții, existau puncte de vedere diferite. Marele om de știință al timpului său, Aristotel (secolul al IV-lea î.Hr.), era de părere că un păduchi a apărut din carne, un insectă din sucul de animale și un vierme din nămol.
În Evul Mediu, în ciuda extinderii cunoștințelor științifice, au existat idei diferite despre originea vieții. Ulterior, odată cu descoperirea microscopului, s-au clarificat datele despre structura organismului. În consecință, au apărut experimente care au zguduit ideile despre originea vieții din natura neînsuflețită. Cu toate acestea, până la mijlocul secolului al XVII-lea. erau încă mulţi susţinători ai concepţiei generaţiei spontane.
Pentru a înțelege secretele vieții, filozoful englez F. Bacon (1561-1626) și-a propus efectuarea de cercetări sub formă de observații și experimente. Opiniile omului de știință au avut o influență deosebită asupra dezvoltării științelor naturale.
La mijlocul secolului al XVII-lea. Medicul italian Francesco Redi (1626-1698) a dat o lovitură gravă teoriei generării spontane a vieții cu următorul experiment (1668). A pus carne în patru vase și le-a lăsat deschise și a acoperit celelalte patru vase cu carne cu tifon. Larvele au eclozat în vase deschise din ouăle depuse de muște. Într-un vas închis, unde muștele nu puteau pătrunde, larvele nu au apărut. Pe baza acestui experiment, Redi a demonstrat că muștele eclozează din ouăle depuse de muște, adică muștele nu generează spontan.
În 1775, M. M. Terekhovsky a efectuat următorul experiment. A turnat bulion în două vase. A fiert primul vas cu bulionul și a închis ermetic dopul, unde ulterior nu a observat modificări. M. M. Terekhovsky a lăsat deschis al doilea vas. Câteva zile mai târziu, a descoperit un bulion acru într-un vas deschis. Cu toate acestea, la acea vreme nu știau încă despre existența microorganismelor. Conform ideilor acestor oameni de știință, lucrurile vii apar din lucruri nevii sub influența „forțelor vieții” supranaturale. „Forța vitală” nu poate pătrunde într-un vas închis și, atunci când este fiartă, moare. Astfel de opinii sunt numite vitaliste (latina vitalis - „viu, vital”).
Cu privire la problema originii vieții pe Pământ, au apărut două puncte de vedere opuse.
Prima (teoria abiogenezei) - viețuitoarele apar din natura neînsuflețită. A doua viziune (teoria biogenezei) - lucrurile vii nu pot apărea spontan, ele provin din ființe vii. Lupta ireconciliabilă dintre aceste puncte de vedere continuă până în zilele noastre.
Pentru a dovedi imposibilitatea generării spontane a vieții, microbiologul francez L. Pasteur (1822-1895) a efectuat un astfel de experiment în I860. A modificat experimentul lui M. Terekhovsky și a folosit un balon cu gât îngust în formă de S. L. Pasteur a fiert mediul nutritiv și l-a pus într-un balon cu gâtul lung și curbat aerul trecut în balon; Dar microbii nu au putut intra în el, deoarece s-au instalat în partea curbată a gâtului. Într-un astfel de balon, lichidul a fost păstrat mult timp fără apariția microorganismelor. Cu ajutorul unui experiment atât de simplu, L. Pasteur a dovedit că părerile vitaliştilor erau greşite. El a dovedit convingător corectitudinea teoriei biogenezei - viețuitoarele iau naștere numai din viețuitoare.
Dar susținătorii teoriei abiogenezei nu au recunoscut experimentele lui JI. Pasteur.

Louis Pasteur (1822-1895). microbiolog francez. A studiat procesele de fermentație și degradare. El a dovedit imposibilitatea generării spontane a microorganismelor. A dezvoltat o metodă de pasteurizare a alimentelor. S-a dovedit răspândirea bolilor infecțioase prin microbi.

Alexandru Ivanovici Oparin (1894-1980). Biochimist rus celebru. Fondatorul ipotezei despre apariția substanțelor organice prin mijloace abiogene. El a dezvoltat o teorie a științelor naturii despre originea vieții pe Pământ. Fondatorul biochimiei evolutive.

John Haldane (1892-1964). Biochimist, genetician și fiziolog englez faimos. Autor al ipotezei „supei primordiale”, unul dintre fondatorii geneticii populațiilor. Are multe lucrări în domeniul determinării frecvenței mutației umane și al teoriei matematice a selecției.

Unii dintre ei au susținut că „există un fel de forță vitală, iar viața pe Pământ este eternă”. Acest punct de vedere se numește creaționism (latina creatio - „creator”). Susținătorii săi au fost K. Linnaeus, J. Cuvier și alții. Ei au susținut că germenii vieții au fost aduși pe Pământ de pe alte planete prin meteoriți și praf cosmic. Această viziune este cunoscută în știință ca teoria panspermiei (greacă pan - „unitate”, sperma - „embrion”). „Teoria panspermiei” a fost propusă pentru prima dată în 1865 de omul de știință german G. Richter. În opinia sa, viața de pe Pământ nu a apărut din substanțe anorganice, ci a fost adusă de pe alte planete prin microorganisme și sporii lor. Această teorie a fost susținută de oameni de știință celebri la acea vreme G. Helmholtz, G. Thomson, S. Arrhenius, T. Lazarev. Cu toate acestea, până în prezent nu există dovezi științifice ale introducerii de microorganisme în meteoriți din spațiul îndepărtat.
În 1880, omul de știință german W. Preyer a propus teoria eternității vieții pe Pământ, care a fost susținută de celebrul om de știință rus V.I. Această teorie neagă diferența dintre natura vie și cea neînsuflețită.
Conceptul de origine a vieții este strâns legat de extinderea și aprofundarea cunoștințelor despre organismele vii. În acest domeniu, omul de știință german E. Pfluger (1875) a studiat substanțele proteice. El a acordat o importanță deosebită proteinelor ca componentă principală a citoplasmei, încercând să explice originea vieții din punct de vedere materialist.
Ipoteza savantului rus A.I Oparin (1924), care dovedește apariția vieții pe Pământ în mod abiogen din substanțe organice, are o mare importanță științifică. Opiniile sale au fost susținute de mulți oameni de știință străini. În 1928, biologul englez D. Haldane a ajuns la concluzia că energia necesară pentru formarea compușilor organici este razele ultraviolete ale Soarelui.

John Bernal (1901-1971). om de știință englez, persoană publică. Fondatorul teoriei originii vieții moderne pe Pământ. El a creat lucrări privind studiul compoziției proteinelor folosind raze X.

În prezent, mulți oameni de știință sunt de părere că viața a apărut pentru prima dată ca urmare a izolării aminoacizilor și a altor compuși organici în apa de mare.
Vitalism. Abiogeneza. Biogeneza. Creaționismul. Panspermie.

1. Conform teoriei abiogenezei, viața a apărut din natura neînsuflețită ca urmare a complicației compușilor chimici.
2. Experimentul lui F. Redi a dovedit în mod convingător inconsecvența teoriei generației spontane.
3. Teoria vitalistă înseamnă că viața a apărut sub influența „forței vitale”.
4. Conform teoriei panspermiei, viața de pe Pământ a fost adusă de pe o altă planetă și nu a fost creată din substanțe organice.
5. Definiția modernă a vieții: „Viața este un sistem deschis, autoreglabil și auto-reprodus, construit din biopolimeri - proteine ​​și acizi nucleici”.
1. Cum a explicat Aristotel apariția vieții?
2. Care este sensul teoriei panspermiei?
3. Ce a dovedit experimentul lui F. Redi?
1. Ce condiții sunt necesare pentru apariția vieții?
2. Cum explică creaționismul originea vieții?
3. Descrieți experiența lui L. Pasteur?
1. Ce puncte de vedere reciproc opuse există pentru a explica apariția vieții?
2. Care este semnificația cercetării lui E. Pfluger?
3. Ce ipoteze au fost înaintate de A. I. Oparin și D. Haldane?

Scrieți un eseu sau un raport despre diferite puncte de vedere despre originea vieții.

În știința modernă ei consideră mai multe teorii originea vieții pe Pământ. Cele mai multe modele moderne indică faptul că compușii organici - primele organisme vii au apărut pe planetă aproximativ acum 4 miliarde de ani.

In contact cu

Dezvoltarea ideilor despre apariția vieții

La o anumită perioadă istorică, oamenii de știință aveau idei diferite despre cum a apărut viața. Până în secolul al XX-lea, următoarele ipoteze au jucat un rol imens în cercurile științifice:

1. Teoria generației spontane.
2. Teoria stării staționare de viață.
3. Teoria lui Oparin (susținută parțial acum).

Teoria generației spontane

Este interesant, dar a apărut teoria generării spontane a vieții pe planetă cele mai vechi timpuri. Ea a existat cu teoria originii divine toate organismele vii de pe planetă.

Omul de știință grec antic Aristotel credea asta ipoteza generaţiei spontane este adevărată, în timp ce divinul este doar o abatere de la realitate. El credea asta viata a inceput spontan.

Potrivit gândurilor sale, teoria generației spontane este că un „principiu activ” necunoscut oamenilor în anumite condiții capabil să creeze dintr-un compus anorganic organism simplu.

După adoptarea creștinismului în Europa și răspândirea lui, această presupunere științifică a dispărut în fundal - locul ei a fost luat de teorie divină.

Teoria stării de echilibru

Conform acestei presupuneri științifice, este imposibil să răspundem când a apărut viața pe Pământ, deoarece aceasta a existat pentru totdeauna. Astfel, adepții teoriei mărturisesc că speciile nu au apărut niciodată - sunt capabile doar să dispară sau să-și schimbe numărul (). Ipoteza stării staționare de viață a fost destul de populară până la mijlocul secolului XX.

Așa-numita „teorie a eternității vieții” a suferit un colaps general când s-a stabilit că Nici universul nu a existat întotdeauna., dar a fost creat după Big Bang. Răspunzând la întrebarea: câte forme de viață au existat inițial, răspunsul reiese că toate cele patru, inclusiv virușii, care contrazice general acceptate .

Din acest motiv, ipoteza nu este discutată în cercurile științifice academice. „Teoria eternității vieții” este de interes exclusiv filozofic, deoarece concluziile ei sunt în mare măsură nu corespund realizărilor moderneȘtiințe.

teoria lui Oparin

În secolul al XX-lea, atenția oamenilor de știință a fost atrasă de un articol al academicianului Oparin, care a readus interesul pentru teorie. generarea spontană a vieţii. El a considerat în el câteva „proto-organisme” - picături coacervate sau pur și simplu „bulion primar”, așa cum erau denumite în cercurile științifice.

Aceste picături erau bile de proteine ​​care au atras molecule și grăsimi, care apoi s-au legat. Așa au fost create primele medii de stocare - primele broșuri, care conțin ADN.

Această ipoteză nu răspunde de unde provine și, prin urmare, în cercurile academice mulți oameni o infirmă.

Teoriile anterioare despre originea vieții pe Pământ nu sunt considerate fundamentale în gândirea științifică modernă. Un grup mic de oameni de știință sugerează, de asemenea, că viața ar fi putut avea originea în apa fierbinte, care înconjoară vulcanii subacvatici. Această ipoteză nu principal, dar nu a fost încă infirmat și, prin urmare, este demn de menționat.

Teoriile de bază ale originii vieții pe Pământ

Principalele teorii ale originii vieții pe Pământ au apărut nu cu mult timp în urmă, și anume în secolul al XX-lea - perioadă în care omenirea a făcut mai multe descoperiri decât în ​​întreaga sa istorie anterioară.

Ipotezele moderne despre originea vieții pe Pământ au fost confirmate în diferite grade de o serie de studii și sunt cheie pentru discuții în cercurile academice. Printre acestea se pot remarca următoarele:

• teoria biochimică a originii vieții;
• Ipoteza lumii ARN;
• Teoria lumii PAH.

Teoria biochimică

Considerat cheie teoria biochimică originea vieții pe planetă, la care aderă majoritatea oamenilor de știință.

Evolutie chimica a precedat apariția vieții organice. În această etapă apar primele organisme vii, care au apărut ca urmare reacții chimice din molecule anorganice.

Apariția vieții organice se formează acum 4 miliarde de ani, ca urmare a reacțiilor, este foarte probabilă, deoarece atunci mediu favorabil.

O temperatură de 1000 de grade este considerată optimă. Conținutul de oxigen din aer a fost minim, deoarece în cantități mari distruge compuși organici simpli.

Lumea ARN

Lumea ARN este doar o ipoteză, care indică faptul că, înainte de apariția ADN-ului, informațiile genetice erau stocate de compușii ARN.

În anii 1980, s-a dovedit că compușii ARN ar putea exista autonomși auto-replica. Milioane de ani de ciclu de viață ARN au dus la faptul că În timpul mutațiilor, au apărut conexiunile ADN, care a acționat ca depozite specializate de gene. Evoluţia ARN a fost dovedit de multe experimente, care explică parțial originea vieții pe Pământ și răspund la întrebarea cum s-a dezvoltat viața pe Pământ.

Lumea HAP (hidrocarburilor poliaromatice)

Lumea HAP este luată în considerare stadiul evolutiei chimiceși indică faptul că primii ARN au apărut din HAP, care au dus mai târziu la crearea ADN-ului și a vieții pe planetă.

HAP-urile pot fi observate și astăzi - sunt comune în Univers și au fost descoperite pentru prima dată în nebuloase din întreg cosmosul. O serie de cercetători numesc HAP „semințele vieții”.

Teorii alternative

Se întâmplă că cele mai interesante teorii sunt alternative, iar mulți oameni de știință chiar le ridiculizează. Fiabilitatea ipotezelor alternative nu poate fi încă confirmată și sunt parțial sau în mare măsură contrazice ideile științifice moderne, dar mențiunea lor este obligatorie.

Ipoteza spatiului

Conform acestei presupuneri, viața nu a existat niciodată pe Pământ și nu ar fi putut să-și aibă originea aici, deoarece nu existau condiții prealabile. Primele organisme vii au apărut pe planetă după căderea unui corp cosmic, care le-a adus pe sine din altă galaxie.

Această ipoteză nu răspunde la întrebarea: câte forme de viață au existat, ce au fost și cum s-au dezvoltat în continuare.

De asemenea, este imposibil de stabilit când a căzut acest corp cosmic. Dar cel mai important lucru este oamenii de știință nu cred că orice organism ar putea supraviețui pe un corp cosmic în cădere după ce a intrat în atmosfera Pământului.

În ultimii ani, oamenii de știință au descoperit bacterii care pot exista in circumstante extremeși chiar spațiul cosmic, dar dacă ar fi ars un meteorit sau un asteroid, cu siguranță nu ar fi supraviețuit.

Ipoteza OZN

Atunci când evidențiem cele mai interesante ipoteze, nu se poate să nu menționăm presupunerea că viața de pe Pământ este opera extratereștrilor. Susținătorii acestei ipoteze cred că într-un Univers atât de vast, probabilitatea existenței altor forme de viață inteligentă este foarte mare. Nici știința nu neagă acest fapt., deoarece oamenii nu au explorat încă 99% din spațiu.

Adepții ipotezei OZN spun că una dintre formele de viață inteligente pe care le numim în mod deliberat extratereștri a adus viață pe Pământ. Există mai multe teorii cu privire la motivul pentru care au creat omul.

Unii spun că este doar parte a experimentului, timp în care observă oamenii. Adepții acestei ipoteze nu pot da un răspuns de încredere la motivul pentru care au nevoie să observe oamenii și care este sensul acestui experiment.

Acestea din urmă indică faptul că o anumită rasă de ființe cosmice este angajată răspândirea vieții în Univers, iar oamenii sunt una dintre numeroasele rase pe care le-au creat. Prin urmare, există unele strămoșii tuturor viețuitoarelor, pe care o persoană l-ar putea lua drept zei.

Teoria cosmică a originii vieții pe Pământ nu răspunde la întrebarea principală: de unde își are originea viața înainte de a fi adusă pe Pământ?

Ipoteza teologică

Atenţie! Teoria divină a originii vieții pe planetă este cea mai veche dintre toate și, în același timp, este considerată una dintre cele mai răspândite în secolul XXI.

Adepții ipotezei cred în unele ființe sau ființe omnipotente, care sunt de obicei numite zei.

În diferite religii, zeii au nume diferite, precum și numărul lor. Creștinismul vorbește despre un singur zeu, precum islamul, dar păgânii credeau în zeci, sau chiar sute de zei, fiecare dintre ei responsabil pentru ceva anume.

De exemplu, un zeu este considerat creatorul iubirii, iar al doilea este considerat conducătorul mărilor.

Creștinii cred asta Dumnezeu a creat pământul și viața pe el în doar șapte zile. El a fost cel care a creat primul bărbat și prima femeie, care au devenit strămoșii umanității.

Deoarece miliarde de oameni de pe planetă se identifică cu o anumită religie, ei cred că toată viața a fost creată de mâinile unui sau mai multor zei.

Și deși multe religii împărtășesc aceleași fapte, în cercurile științifice nega existența unei ființe atotputernice, care a creat lumea și viața în ea, deoarece această teorie contrazice multe realizări și descoperiri științifice.

De asemenea, ipoteza divină nu face posibilă stabilirea când a apărut viața pe Pământ. Unele scripturi nu conțin deloc această informație în altele, datele pur și simplu nu coincid, ceea ce pune la îndoială enormă ipoteză;

Niciuna dintre teoriile de mai sus nu idealși nu poate dezvălui în mod cuprinzător problema originii vieții pe planetă. Ce teorie să urmezi depinde de tine să decizi.