Абиогинез. Возникновение жизни на Земле

АБИОГИНЕЗ. Существоваломножество теорий о происхождении жизни на Земле. Часть ученых считала, чтожизнь была создана Творцом, другие же полагали, что существуют некие семенажизни , переносимые с планеты на планету метеоритами - теория панспермии . Третьягруппа ученых считала, что жизнь зародилась сама собой, благодаря жизненнойсиле . По их мнению, эта жизненная сила существует везде. Идея виталистовгосподствовала в средние века. Теория самозарождения включала в себя то, чторыбы могли зарождаться из ила, черви из почвы, мыши из грязи, мухи из мяса и т.д. Противэтой теории выступил Франческо Реди, который на основе опытов доказал невозможность существования мифической силы жизни . Но виталисты не сдавались,утверждая, что в опыте Реди не было доступа кислорода, а следовательно не моглапроникнуть и жизненная сила . Независимоот Франческо Реди французский ученый Луи Постер, принимая во вниманиеутверждения виталистов, проделал эксперимент он взял две колбы с S-образными горлышками, вкоторых содержалась питательная среда, после длительного кипячения, при которомпогибали не только микроорганизмы, но их споры.

Колба с целым горлом долгооставалась стерильной, а в сосуде с удаленным S-горлом быстро появилисьмикроорганизмы, этот опыт показал, что живительная сила не существует. Былии такие, которые считали, что жизнь зародилась из неживого - теория абиогинеза.

Основоположником этой теории был Опарин,который в 1924г. высказал предположение, что при мощных электрических разрядах в земной атмосфере, которая 4,5 млрд. летназад состояла из аммиака, метана, углекислого газа и паров воды могливозникнуть простейшие органические соединения, необходимые для возникновенияжизни.

Этопредположение, на опытной основе, доказал американский исследователь С. Миллер.Такимобразом, вс множество теорий и гипотез о возникновении жизни на Земле сводятсяк двум взаимоисключающим друг друга точкам зрения - биогенез теория возникновения живого из живого- абиогенез возникновения живого из неживого.

Современная наука рассматривает абиогенноевозникновение жизни на Земле, считая эту теорию наиболее вероятной.Абиогенез состоит из 3-х основных этаповразвития жизни 1. Абиогенное возникновение биологическихмономеров.2. Образование биологических полимеров.3. Формирование мембранных структур и первичныхорганизмов пробионтов . Абиогенное, или небиологическое,возникновение органических молекул из неорганических доказывали ещ в1924г. русский уч ный академик Александр Иванович Опарин 1894 1980 и в 1929г.английский естествоиспытатель Джон Холдейн 1892 1964 . Они исходили из того,что на первых этапах формирования Земля имела очень высокую температуру.

Помере остывания планеты тяжелые металлы перемещались к ее центру, а более легкиеоставались на поверхности. Атмосфера состояла из свободного водорода и егосоединений H2O, CH4, NH3, HCN , что служило предпосылкойвозникновению органических молекул небиологическим путем.До начала 20в. многиеученые предполагали, что такие соединения могут возникать только в живыхорганизмах, их называли органическими веществами в противоположность веществамнеживой природы минералам, названным неорганическими соединениями.

В 1953г. американскийученый Стенли Ллойд Миллер, пропускаяэлектрические разряды напряжением до 60000В. через смесь H2O, CH4, NH3 , H2 поддавлением в несколько Па и температуре 80С получил простейшие жирные кислоты,мочевину, уксусную, муравьиную кислоты и несколько аминокислот вещества, изкоторых строятся молекулы белков. Возможность абиогенного синтеза органическихсоединений подтверждается также тем, что они обнаружены в космическомпространстве.

Образованиебиологических полимеров. По мере смягчения условий на Земле сталовозможным образование сложных органических соединений полимеров. Неисключено, что синтез полимеров катализировался на поверхности минеральныхглин.Экспериментально показано, что раствор аминокислоты аланина в воднойсреде в присутствии особого вида глинозема и АТФ может давать полимерныецепочки полиаланина.

Органические молекулы имеют большую молекулярную массу исложную пространственную конфигурацию. Такие высокомолекулярные комплексы,окруженные водной оболочкой, могут объединяться в коацерваты.Дальнейшаяпрогрессивная эволюция предбиологических структур могла происходить только приусложнении обменных процессов и в условиях пространственного разделенияразличных синтетических и энергетических процессов внутри коацерватов.

Болеепрочную изоляцию внутренней среды от внешних воздействий могла осуществить лишьбиологическая мембрана. Формирование мембранных структур ипервичных организмов пробионтов . Вокруг коацерватов, богатыхорганическими соединениями, возникли слои липидов, отделивших коацерват отокружающей водной среды.Липиды преобразовались в ходе эволюции в наружнуюмембрану, существенно повысившую жизнеспособность и устойчивость организмов.Возникновение мембраны, обладающей способностью к избирательной проницаемости,содействовало развитию все более совершенных саморегулирующихся систем вплотьдо возникновения первых клеток.

Появляются первые примитивные безъядерныеклетки прокариоты. Первые живые организмы были гетеротрофными, онииспользовали в качестве энергии пищи органические соединения, находящиеся врастворенном виде в водах первичного океана.Развитие жизни наЗемле. Биологическая эволюция на Земле длится более 3 млрд. лет. Смомента возникновения первых примитивных клеточных организмов благодаряестественному отбору появилось бесчисленное множество форм живых организмов.Историю Земли принято делить на промежутки времени эры и периоды, границамикоторых являются крупные геологические события, связанные с историей развитияпланеты как космического тела. Геохронологическая история Земли состоит из 5эр. Списокиспользуемой литературы 1. Общаябиология Рувинский 2. Общаябиология М. Просвещение 1993г Д.К. Белясов 3. Биологиядля школьников и поступающих в ВУЗы М. 1999г Дрофа.