походження життя
походження життя
Теорій виникнення життя на Землі створено досить багато. Основні з них можна розбити на п'ять груп:
- креаціонізм;
- теорія стаціонарного стану;
- спонтанне зародження;
- панспермия;
- біохімічна еволюція.
Креаціоністи впевнені, що життя виникло внаслідок якоїсь надприродної події в минулому; її дотримуються послідовники більшості релігійних навчань (особливо християни, мусульмани, іудеї). Ніяких наукових підтверджень цієї точки зору немає: в релігії істина осягається через божественне прозріння і віру. Процес створення світу мислиться як мав місце лише один раз і недоступний для спостереження. Цього достатньо, щоб винести зазначену концепцію за рамки наукового дослідження.
Згідно з теорією стаціонарного стану Земля ніколи не виникала, а існувала вічно; вона завжди здатна підтримувати життя, яка, якщо і змінювалася, то дуже мало. Прихильники цієї теорії вважають, що наявність викопних решток прадавніх тварин вказує лише на те, що в досліджуваний період їх чисельність збільшувалася, або вони жили в місцях, сприятливих для збереження залишків. В даний час прихильників цієї теорії майже не залишилося.
Теорія спонтанного зародження виникла в стародавньому Китаї, Вавилоні і Греції в якості альтернативи креаціонізму, з яким вона співіснувала. Прихильником цієї теорії був і Аристотель . Її послідовники вважали, що певні речовини містять «активний початок», який при відповідних умовах може створити живий організм. Одним з експериментів, які нібито підтверджують цю теорію, був експеримент Ван Гельмонта , В якому у цього вченого за 3 тижні з брудної сорочки і жмені пшениці в темному шафі з'явилися миші. відкриття Левенгуком мікроорганізмів додало їй нових прихильників. Однак ретельні і акуратні експерименти, поставлені Франческо Реді , Ладзаро Спалланціані і Луї Пастером , Поставили хрест на теорії спонтанного зародження.
1
На знайденому в Антарктиді метеориті виявлені об'єкти, які можна ідентифікувати як сліди життєдіяльності мікроорганізмів з космосу
Прихильники теорії панспермії припускають, що життя на Землю занесена ззовні з метеоритами, кометами або навіть НЛО. Шансів знайти життя в межах Сонячної системи (не рахуючи Землі) мізерно мало, проте, цілком можливо, що життя могло виникнути біля якоїсь іншої зірки. Астрономічні дослідження показали, що в складі деяких метеоритів і комет є органічні сполуки (зокрема, амінокислоти), які могли зіграти роль «насіння» при падінні на Землю. Однак, доводи панспермістов не дають відповіді на питання, звідки взялося життя в інших світах.
Теорія біохімічної еволюції має найбільшу кількість прихильників серед сучасних вчених. Земля виникла близько п'яти мільярдів років тому; спочатку температура її поверхні була дуже високою. У міру її остигання утворилися тверда поверхня (літосфера). Атмосфера, спочатку складалася з легких газів (водень, гелій), не могла ефективно утримуватися недостатньо щільною Землею, і ці гази замінювалися важкими: водяною парою, вуглекислим газом, аміаком і метаном. Коли температура Землі опустилася нижче 100 ° C, водяна пара почала конденсуватися, утворюючи світовий океан. В цей час з первинних з'єднань і утворювалася складні органічні речовини; енергію для реакцій синтезу доставляли грозові розряди і інтенсивна ультрафіолетова радіація. Накопиченню речовин сприяла відсутність живих організмів - споживачів органіки - і головного окислювача - кисню.
2
У дослідах Міллера і Опаріна з вуглекислоти, аміаку, метану, водню і води в умовах, наближених до атмосфері молодої Землі, вдалося синтезувати амінокислоти, нуклеїнові кислоти і прості цукри
Найбільш складною проблемою в сучасній теорії еволюції є перетворення складних органічних речовин на прості живі організми. Мабуть, білкові молекули, притягаючи молекули води, утворювали колоїдні гідрофільні комплекси. Подальше злиття таких комплексів один з одним призводило до відділення колоїдів від водного середовища (коацервація). На кордоні між коацерватами і середовищем шикувалися молекули ліпідів - примітивна клітинна мембрана . Передбачається, що колоїди могли обмінюватися молекулами з навколишнім середовищем (прообраз гетеротрофного харчування) і накопичувати певні речовини. Утворювати паралельно нуклеїнові кислоти навчилися «запам'ятовувати» послідовність амінокислот, що знаходяться з ними в парі. У разі випадкового руйнування вони могли досить швидко відновити білок. Згодом це забезпечило здатність до самовідтворення протоорганізмов.
Деякі вчені вважають, що першими організмами були гетеротрофи, а хемолітотрофамі, що забезпечують свою життєдіяльність за рахунок оксілітельно-відновлювальних хімічних реакцій. Виділення молекулярного кисню в таких реакціях охолоджувало протоорганізми, що сприяло їх збереженню (температура Землі на ранніх стадіях еволюції була дуже висока); утворювати в результаті цього процесу вуглеводні використовувалися для зростання протоорганізмов. В результаті підвищення вмісту кисню в атмосфері з'явилися організми і з іншими типами харчування.
Можливо, саме так виглядав перший протоорганізм. Втім, ряд вчених вельми скептично налаштовані по відношенню до цієї гіпотези. «Думка про виникнення живого в результаті описаних вище випадкових взаємодій молекул так само безглузда, - кажуть вони, - як і твердження про те, що торнадо, що пронісся над купою сміття, здатне зібрати з неї« Боїнг-747 ».
3
геохронологічна шкала
Більшість вчених вважає, що першими живими організмами на Землі були одноклітинні прокаріотів, схожі на сучасних архей. У питанні про походження еукаріот є теж багато неясного. Одні (їх більшість) дотримуються симбиотической гіпотези, згідно з якою еукаріотична клітина з'явилася шляхом симбіозу декількох прокаріотів клітин (прообразів сучасних мітохондрій і протопластів), що впровадили в клітку-господаря. Прихильники іншої, аутогенного гіпотези вважають, що одноклітинні еукаріоти утворилися шляхом ускладнення і диференціації прокаріотів.