Возникновение жизни

Содержание. 1. Загадка человечества. 2. Предпосылки возникновения жизни. 3. Современные представления о происхождении жизни. Список литературы 1. Т. Николов Долгий путь жизни М. Мир 1986г. 2. Войткевич возникновение и развитие жизни на земле М. Наука 1988г. 3. под ред. Б. Спасского Критерий живого МГУ 1971г. 4. В. Савенков Новые представления о возникновении жизни на Земле М. Высшая школа 1991г. 5. Вернандский В.И. Пространство и время в живой и неживой природе , Исследования ноосферы Министерство сельского хозяйства Департамент по рыболовству Мурманский Государственный Технический Университет Кафедра естественно научных дисциплин Реферат по дисциплине Концепция современного естествознания на тему Возникновение жизни . Выполнил Полукаров Д.В. М-282 Проверил Мурманск 1999г. Загадка человечества.

С незапамятных времен происхождение жизни было загадкой для человечества. С момента своего появления благодаря труду человек начинает выделяться среди остальных живых существ.

Но способность задать себе вопрос откуда мы человек получает сравнительно недавно-7-8 тыс. лет. назад, в начале нового каменного века неолита. Весьма примечательно, что именно в начале неолита люди выходят из пещер и начинают строить постоянные жилища на открытых местах. Перед взором человека раскрывается мир, который до того был ему известен лишь частично по охотничьим вылазкам. Картина окружающего мира непрерывно обогащается, так как человеческий разум открывает все новые горизонты.

Этому способствует зарождение земледелия и ремесел. До этого времени человек с трудом отделял себя от других животных человек был и охотником, и своеобразной дичью, но постепенно он стал отграничивать себя от природы своим внутренним духовным миром. Вместе с этим появляется вера в то. что окружающая природа - животные и растения, реки и моря, горы и равнины - тоже одушевлена. Это примитивное, но практичное отождествление окружающей природы с одушевленностью человека имело серьезные последствия.

Первые примитивные формы веры в нереальные, сверхъестественные или божественные силы, существовавшие уже 35-40 тыс. лет назад, расширяются и скрепляются. Человек понимает, что он смертен, что одни рождаются, а другие умирают, что он создает орудия труда, обрабатывает землю и получает ее плоды. А что же лежит в основе всего, кто первосоздатель, кто создал землю и небо, животных и растения, воздух и воду, день и ночь и, наконец, самого человека Так возникло представление о сотворении мира как о творческом акте бога, и этот миф лежит в основе всех религий.

В Библии говорится В начале Бог создал небо и землю на четвертый день Бог распоряжается Да произведет вода обильное множество одушевленных гадов, и птицы да летают над землей в небесном просторе. Вторая часть творения И создал Бог человека по своему образу и подобию. И наконец Господь Бог создал женщину из ребра, которое взял от человека, и привел ее к человеку Бытие, 12-31 221-22. Как сборник различных по времени написания и по содержанию произведений древнееврейской культуры Библия ее древнейшая часть известна с IX в. до н. э. заимствовала представления о сотворении мира из древневавилонских и древнеегипетских мифов.

Эти мифы - продукт чистой фантастики и мистицизма, но они показывают нам, какими были древние представления о происхождении мира. Впрочем, они властвовали умами людей на протяжении тысячелетий многие верят в них даже и сегодня известно, что простого человека легенды и мифы всегда волновали больше, чем научная истина.

Одна счастливая находка - алебастровая ваза. найденная при археологических раскопках древнешумерского города Урука, который существовал в Южной Месопотамии 4000 лет назад позволила познакомиться с древними представлениями о возникновении живых существ. Ваза украшена в несколько ярусов. В самом низу изображены морские волны. Из них поднимаются растения, далее следуют животные, а на самом верху- люди. Над всем этим - скульптурная композиция с богиней жизни и плодородия Иштар. Примечательно, что еще с древних времен идет стремление человека поставить себя на верхней ступени лестницы жизни как существо, стоящее ближе всех к ангелам. Идея самозарождения жизни из воды, ила или гниющей материи также идет от древних мифов.

В различных вариантах эта идея дожила до начала нашего века В книге Происхождение жизни, изданной в Болгарии в 1974 т один из создателей современной теории происхождения жизни академик А. И. Опарин 1894-1980 приводит очень подробный обзор развития идей о возникновении жизни на Земле. Поэтому ограничимся только самыми краткими историческими сведениями.

Древнегреческие философы Милетской школы VID-VI вв. до н.э. принимали идею возникновения живых существ из воды либо из различных влажных или гниющих материалов, что было результатом непосредственного влияния вавилонской культуры. Но еще Фалес 624-547 гг. до н.э. оспаривал мифологические представления и создал стихийно-материалистическое мировоззрение с элементами диалектики.

Согласно Фалесу и его последователям, возникновение живых существ из воды произошло без какого-либо вмешательства духовных сил жизнь есть свойство материи. А. И. Опарин обоснованно отмечает, что философские взгляды Милетской школы, содержат зачатки всех концепций по вопросу происхождения жизни, которые впоследствии будут развиты более детально. Яркое материалистическое развитие идеи самозарождения живых существ осуществляется позже в трудах Демокрита 460-370 гг. до н.э. и Эпикура 341-270 гг. до н. э По мнению этих философов возникновение живых существ - естественный процесс, результат природных сил, а не акта творения внешних сил. Идеи Платона 427-347 гг. до н.э. о двойственности мира- первичном мире идей и вторичном, материальном, мире сыграли отрицательную роль в развитии взглядов на возникновение жизни.

Даже такой разносторонний и самобытный философ, как Аристотель 384-322 гг. до н. э который колебался между идеализмом и материализмом, признавал бога за высшую форму и перводвигатель.

Согласно Аристотелю, организмы могут происходить от организмов, но вместе с тем могут возникать и от неживой материи. Он считает, что материя лишь пассивное начало, возможность, которая может осуществиться только через определенную форму. Бытие содержит внутреннюю цель развития энтелехию. По Аристотелю, именно энтелехия как целеустремленная внутренняя сущность вдыхает жизнь в материю.

Взгляды Аристотеля почти на 2000 лет определяют судьбу идеи о самозарождении жизни, которая становится предметом ряда идеалистических и мистических трактатов. Только в середине XVII в. тосканкий врач Франческо Реди 1626-1698 предпринимает первые опыты по самозарождению. В 1668 г. он доказал, что белые черви, которые встречаются в мясе являются личинками мух если мясо или рыбу закрыть, пока они свежие, и предотвратить доступ мух, то они, хотя и сгниют, но не произведут червей.

Сегодня опыты Реди выглядят наивными, но они представляли собой первый прорыв фронта мистических представлений о формировании живых существ. Опыты по самозарождению жизни проводит и шотландский ученый Т. Ниидам 1713-1781, но их опровергает итальянец Л. Спадланцани 1729-1799 как совершенно нечисто поставленные. Сам Спалланцани проводит опыты, которые подтверждают выводы Реди о роли стерильности при подобных экспериментах. Почти через двести лет после Реди в 1862 г. великий французский ученый Луи Пастер 1822-1895 публикует свои наблюдения по проблеме произвольного самозарождения.

Он доказывает, что внезапное возникновение спонтанное самозарождение микробов в различных видах гниющих набоек или экстрактов не есть возникновение жизни. Гниение и брожение-это результат жизнедеятельности микроорганизмов, чьи зародыши внесены извне. Микробы - сложно устроенные организмы и могут производить себе подобные существа, т.е. живое происходит от жилого. Как ученый, который доверяет только результатам научных опытов, Пастер не делает глубоких выводов о происхождении жизни.

Однако его исследования окончательно разрушили вековые предрассудки о спонтанном самозарождении. Независимо от этого после опытов Пастера решение Проблемы происхождения жизни стало чуть ли не невозможным. Приверженцы религии с облегчением вздохнули. Разумеется, сам Пастер никогда не утверждал, что жизнь не может возникнуть первично. Но большинство его современников именно так истолковали его опыты, принимая их за доказательство того, что жизнь не может возникнуть из неживой материи.

В связи с этим известный английский ученый Дж. Холдейн отмечает По целому ряду исторических причин христианская церковь приняла именно эту последнюю точку зрения, потому что она, по мнению церкви, подчеркивала контраст между духом и материей. В эти тяжелые для естествознания времена появляются трезвые умыТ. Гексли, Дж. Тиндал и др которые во второй половине XIX в. высказывают предположение, что жизнь возникла в первичном океане из неорганического вещества в результате природного процесса.

В это время возрождается и идея космического посева панспермии, высказанная еще в V в. до н.э. греческим философом Анаксагором. По его учению, жизнь возникла из семени, которое существует всегда и везде. Возрождение этой идеи - естественная реакция на кризис в вопросе происхождения жизни, в который попало естествознание в середине XIX в. Тогда этот вопрос выглядел принципиально неразрешимым. И снова выход ищут в самозарождении или привнесении зародышей жизни с других космических тел. После многовекового сна идея Анаксагора о вечных семенах была разбужена X. Рихтером в 1865 г. Согласно последнему, зародыши жизни занесены на Землю метеоритами или космической пылью.

В развитом и видоизмененном виде гипотеза о космическом посеве панспермии разработана шведским физикохимиком Сванте Авенариусом в 1884 г. По Авенариусу, жизнь на Земле произошла от спор растений или микроорганизмов, которые перенесены с других планет под действием светового давления или, возможно, метеоритами.

Уже в то время П. Веккерель, а позже и ряд других ученых доказан невозможность переноса в жизнеспособном состоянии активном или поддающемся активизации зародышей жизни. На них губительно действуют космические лучи, особенно коротковолновое ультрафиолетовое излучение, которым пронизана Вселенная. Идея панспермии жива и сегодня, она предстает в постоянно изменяющихся формах. Согласно одному из новейших вариантов этой гипотезы называемому еще инфекционной теорией, жизнь на Землю была занесена обитателями других планет, которые совершали межпланетные и межзвездные перелеты.

Однако этому нет никаких доказательств. Ни один серьезный ученый сегодня не считает, что жизнь на Земле - исключительное явление во Вселенной. Однако некоторые допускают, что это действительно так и что земная жизнь - единственное счастливое очевидно, для человека исключение. Но тот факт, что до сегодняшнего дня не установлен контакт с другимивнеземными цивилизациями, еще не доказательство, того что жизнь имеет место только на Земле. Вместе с тем признание возможности существования жизни на других планетах вовсе не означает, что зародыши жизни с таких внеземных плантаций могут беспрепятственно переноситься с одного космического тела на другое.

Несмотря на то что проведено и проводится множество целенаправленных исследований, до сих пор не установлено никаких фактов, которые показывали бы, что живые существа принесены на Землю метеоритами или с космической пылью.

Все опыты в этом направлении оказываются напрасными даже сейчас, когда человек сам или с помощью аппаратов проникает в ближайший космос. Опубликованные данные Б. Нада и других о микроорганизмах в метеоритах Оргюэй и Ивонна Франция оказались результатом ошибочного определения минеральных зерен в качестве некоего окаменелого микроорганизма и вторичною загрязнения поверхности метеорита. Очевидно, что идея посева жизни на Земле из космоса не решает проблемы.

Эта идея имеет чисто психологическую привлекательность - мы идем из космоса Действительно, космос имеет особенно привлекательную силу для современного человека. Может быть, потому, что в бесконечности космоса сегодня человек предвидит будущие возможности нашей цивилизации, и в этом отношении его интерес вполне естествен. Вероятно, поэтому идея космического посева волнует многих. Одним из современных апостолов гипотезы внеземного происхождения жизни является известный английский ученый, лауреат Нобелевской премии Фрэнсис Крик. Вместе с американским исследователем Лесли Оргелом Крик опубликовал статью, озаглавленную Управляемая панспермия. По мнению авторов, некая примитивная форма жизни была сознательно занесена на Землю другой цивилизацией. Если люди на Земле способны занести жизнь на другие планеты, почему бы не допустить, что сама жизнь на Земле есть продукт транспорта другой развитой цивилизации, которая существовала до нас за 4 млрд. лет. Интересно, не правда ли После американских исследований Марса по программе Викинг по обнаружению жизни на этой планете абсолютно никаких следов жизни не было обнаружено известный американский писатель, автор научно-фантастических произведений, Рэй Бредбери остроумно писал Все-таки следует принять, что отныне на Марсе есть жизнь, та. которую человек донес до Марса, н теперь на Марсе есть наша жизнь Но оставим в стороне этот фантастический исходный пункт статья Крика и Оргела.

Каковы другие предположения и доводы в пользу этой новой вариации на старую тему посева извне Во-первых, на борту космического корабля внеземной цивилизации должны были быть микроорганизмы многих видов.

Радиус нашей Галактики составляет около 10 световых лет, так что, по Крику и Оргелу, космический корабль, движущийся со скоростью 0,001 скорости света, мог занести жизнь на все планеты нашей Галактики.

В этом случае научно доказано только одно под защитой космического аппарата микроорганизмы действительно могут сохраняться миллионы лет и при температурах, близких к абсолютному нулю. Остальные предположения, как и поиски призраков, не рассматривает даже фантастика.

Вторым доводом Крика и Оргела в пользу космического посева является универсальный характер генетического кода-единого механизма передачи наследственных свойств у всех живых организмов. Если предположить, говорят эти ученые, что жизнь возникла на Земле самостоятельно и одновременно в разных местах, то остается неясным, как сформировался единый для всех земных организмов генетический код. Единый механизм наследственности у земных организмов легко объясним согласно Крику и Оргелу, если принять, что жизнь на Землю занесена с других планет.

Однако для происхождения генетического кода возможно и земное объяснение. На ранних этапах химической эволюции, когда формируются сложные молекулы, в результате химического отбора, очевидно, создается и универсальный механизм передачи наследственных черт земными организмами.

Третий довод в пользу рассматриваемой гипотезы Присутствие крайне редких элементов в земных организмах означает, что они имеют внеземное происхождение. Крик и Оргел указывают, что молибден содержится в земной коре в незначительном количестве, а его роль в обмене веществ метаболизме земных организмов значительна. Одновременно отмечается, что известны так называемые молибденовые звезды с высоким содержанием молибдена, которые и являются исходными плантациями микроорганизмов, занесенных на Землю Приведение факта о низком содержании молибдена в земной коре и его большой роли в метаболизме земных организмов было бы ловким приемом в устной дискуссия, чтобы смутить противника.

Но написанное остается и может быть проверено. Впрочем, в этом случае проверка не нужна. Подобного типа несоответствие является правилом для целого ряда химических элементов, которые принимают участие в составе и метаболизме организмов. Это правило объясняется с позиций эволюционной биохимии.

В связи с этим можно привести еще более яркий пример о низком содержании фосфора в земной коре и его исключительной роли для земных организмов фосфор -обязательная составная часть нуклеиновых кислот, которые наряду с белками имеют важнейшее значение для жизни кроме того, высшая нервная деятельность также очень тесно связана с фосфором. Следовательно, для объяснения некоторых химических особенностей земной жизни не обязательно привлекать другие звездные миры вроде молибденовых звезд. Интересно отметить, что риторический трюк Крика и Оргела с молибденом был быстро раскрыт японским ученым ф. Егани. Через год после статьи Крика и Оргела Егани опубликовал свои исследования содержания металлов в составе Земли. Суммарное содержание молибдена на Земле оказалось действительно низким, но его процентное содержание в морской воде в два раза выше, чем хрома.

По этому поводу Егани пишет Относительное обилие этого элемента молибдена в морской воде подтверждает широко принятую точку зрения о происхождении жизни на Земле в первичном океане. Как в целом, так и в своих отдельных вариантах гипотеза панспермии - мираж. Независимо от того объясняет ли она историю распространения жизни, она не объясняет возникновения самой жизни.

По выражению Дж. Бернала, эта гипотеза только лукавая уловка ума, которая отвлекает его от решения проблемы. По мнению Бернала. одинаково бессодержательны и утверждения, что жизнь была создана со специальной целью, и утверждение, что она пришла откуда-то из другого места, где была всегда. Так как если даже и допустить, что жизнь принесена с других космических тел, то подобное допущение ничем не помогает в решении проблемы происхождения жизни.

Все-таки жизнь - пишет Опарин когда-то и где-то должна была возникнуть на эволюционном пути. а Земля, как показывают современные научные данные, была для этого вполне подходящим местом. Вот почему нет необходимости привлекать другие созвездия, удаленные от нас на миллионы световых лет, чтобы узнать тайну жизни.

Эти тайны скрыты Здесь - на Земле, где люди открывают горизонты науки, любят фантастику, но уже перестали верить в призраки. Уже установлено достаточно фактов, которые показывают, что физико-химические условия океана не противоречат идее земного происхождения жизни. Процентное содержание отдельных металлов одинаково у бактерий, губок, растений, животных в океанской воде. Однако вернемся к началу XX в. Все большее число ученых склонно признать, что проблема возникновения жизни не может быть решена наукой.

Основания для такого мнения налицо тысячелетнее господство религиозных мифов о сотворении мира и наивные представления о самозарождении заменяются умозрительными гипотезами и новыми мифами о космическом посеве. В научной среде в начале века остро реагировали на всякую умозрительную попытку объяснить мир вокруг нас. Знаменитый английский физик Резерфорд часто говорил Только бездельник говорит о Вселенной в моей лаборатории Но человечество за исключением. может быть. представителей традиционного британского эмпиризма не только с помощью поэтов и философов, по и добросовестных ученых стремилось познать Вселенную и жизнь как ее детище.

Есть нечто символичное в том. что основы современной теории происхождения жизни заложены в один прекрасный майский день. 3 мая 1924 г. на собрании Русского ботанического общества молодой советский ученый А. И. Опарин с дерзостью, присущей молодости, позволил себе с новой точки зрения рассмотреть проблему возникновения жизни.

Его доклад О возникновении жизни стал исходной точкой нового взгляда на вечную проблему откуда мы пришли. Пять лет спустя независимо от Опарина сходные идеи были развиты английским ученым Дж. Холдейном. Общим во взглядах Опарина и Холдейна является попытка объяснить возникновение жизни химической эволюции на Земле. Оба они подчеркивают огромную роль первичного океана как огромной химической лаборатории, в которой образовался первичный бульон, а кроме того, и роль энзимов - органических молекул, которые многократно, ускоряют нормальный ход химических процессов.

В дополнение к этому Холдейн впервые высказывает идею, что первая атмосфера на Земле, вероятно, содержала очень мало или вообще не содержала кислорода. Согласно Дж. Берналу, труд Опарина содержит в себе основы новой программы химических и биологических исследований. Идеи Опарина вдохновили многих ученых на новые целенаправленные исследования, результаты которых начинают открывать тайну жизни - эту мучительную и сладкую загадку для человека.

На следующих страницах рассказывается о современных взглядах на происхождение жизни, которые основаны на идеях Опарина и Холдейна.

Предпосылки возникновения жизни

Но какова е природа нам пока неизвестно, тем не менее мы можем попробо... Соответственно информационный слепок всего организма будет представлят... возникновение клетки 6. Это и стало первым шагом к появлению разумной жизни. Кроме того, получ... Но чтобы это сделать, не надо лезть за ним в космос и не надо рыть зем...