Гипотезы происхождения жизни

Возникновение содержащей кислород атмосферы, начавшееся 2 млрд. лет назад, глубоко изменило условия существования жизни. Для живых существ той далекой эпохи кислород был высокотоксичным газом, который в результате процесса окисления мог привести к разрушению органических молекул. Мутация и отбор помогли преодолеть и эту смертельную угрозу: возникли живые организмы, снабженные сначала примитивны

ми органами, а впоследствии жабрами и легкими, которые развили высокоэффективные механизмы обмена веществ для атмосферы, содержащей кислород.

Собственно биологическая эволюция начинается с возникновения клеточной организации и в дальнейшем идет по пути совершенствования строения и функций клетки, образования многоклеточной организации, разделения живого на царства растений, животных, грибов с последующей их дифференциацией на виды.

Основные положения естественнонаучной теории происхождения жизни следующие.

1. Органические вещества сформировались из неорганических под действием физических факторов среды.

2. Органические вещества взаимодействовали, образуя все более сложные вещества, в результате чего возникли ферменты и самовоспроизводящиеся системы – свободные гены.

3. Свободные гены соединялись с другими высокомолекулярными органическими веществами.

4. Вокруг них стали образовываться белково-липидные мембраны.

5. Возникли клетки.

6. Из гетеротрофных организмов развились автотрофные. Основные этапы развития жизни на Земле представлены в табл. 14.1.

Таблица 1. Основные этапы развития жизни на Земле

Вопрос о закономерном или случайном характере возникновения живых существ является самым трудным для принятия различных концепций происхождения жизни. В гипотезе

Опарина жизнь рассматривается как закономерный результат эволюции материи во Вселенной. Альтернативные гипотезы происхождения, отрицающие это положение, постулируют либо предопределенный (американский биофизик Кеньон), либо случайный характер возникновения первичных организмов.

Если группа атомов в присутствии источника энергии образует некую стабильную структуру, то она имеет тенденцию к сохранению структуры. Самая ранняя форма конкуренции состояла в отборе стабильных форм и отбрасывании нестабильных. В этом нет ничего таинственного.

Одна из главных причин кризиса в решении проблемы происхождения жизни – отсутствие четкой границы между тремя понятиями: жизнь, живое и часть живого. Причем очень трудно одновременно изучать структуру и функцию: когда изучается структура (физико-химическими методами), то исчезает функция и наоборот.

Возраст самых древних организмов – клеток без ядер, но имеющих нити ДНК, похожих на бактерии и сине-зеленые водоросли – составляет около 3 млрд. лет. Около 2 млрд. лет тому назад в клетке появляется ядро. Одноклеточные организмы с ядром называются простейшими. Их 25–30 тыс. видов. Самые простые из них – амебы, инфузории с ресничками. Примерно 1 млрд. лет тому назад появились первые многоклеточные организмы и произошел выбор растительного и животного образа жизни.

Таким образом, эмпирические факты и теоретические концепции науки достаточно убедительно указывают, что современному уровню научного знания соответствует абиогенный характер возникновения и развития жизни. В рамках этой концепции предбиологическая эволюция имеет три фазы: первая – фаза элементарных полимеров, когда происходит абиогенный синтез простейших органических соединений; вторая фаза – полимеризация, ведущая к образованию предшественников нынешних живых клеток; третья – биохимическая фаза, в которой совершается возникновение генетического кода, биосинтез закодированных белков и переход к биологической эволюции.

1. Среди известных гипотез происхождения жизни наиболее распространены: креационизм, самопроизвольное возникновение, вечное существование, панспермия, биохимический путь.

2. Для научного изучения происхождения жизни необходимы прежде всего данные о физико-химических условиях на ранней Земле. Такие данные связаны как с геологической эволюцией планеты, так и с эволюцией химических элементов Солнечной системы и солнечной активностью.

 Скачать реферат