Стационарное состояние возникновение жизни – 2. ТЕОРИЯ СТАЦИОНАРНОГО СОСТОЯНИЯ.. Основные гипотезы о возникновении жизни на Земле

Содержание

Стационарные состояния. Гипотеза стационарного состояния

Человеку важно понимать не только в каком мире он находится, но и как этот мир возник. Было ли что-то до времени и пространства, существующих в настоящее время. Как зародилась жизнь на его родной планете, да и сама планета ведь не появилась из ниоткуда.

В современном мире выдвинуто множество теорий появления Земли и зарождения на ней жизни. За неимением шанса проверить теории различных учёных или религиозные мировоззрения возникало всё больше и больше различных гипотез. Одна из них, о коей и пойдёт речь — гипотеза, поддерживающая стационарные состояния. Разработана она была в конце XIX века и существует по сегодняшний день.

Определение

Гипотеза стационарного состояния поддерживает мнение, что Земля не формировалась с течением времени, а существовала всегда и постоянно поддерживала жизнь. Если планета и видоизменялась, то совсем незначительно: виды животных и растений не возникали, а так же, как и планета, всегда были, и либо вымирали, либо изменяли свою численность. Такую гипотезу выдвинул немецкий медик Тьерри Вильям Прейер в 1880 году.

Откуда появилась теория?

Сейчас невозможно с абсолютной точностью определить возраст Земли. Согласно исследованию, основанному на радиоактивном распаде атомов, возраст планеты примерно равен 4,6 млрд лет. Но этот метод несовершенен, что позволяет адептам поддерживать доказательства, которые приводит теория стационарного состояния.

Последователей данной гипотезы разумно называть именно адептами, а не учёными. Согласно современным данным, этернизм (так иначе называется теория стационарного состояния) — больше философское учение, так как постулаты последователей сходны с верованиями восточных религий: иудаизма, буддизма — о существовании вечной несотворённой Вселенной.

Взгляды последователей

В отличие от религиозных учений, адепты, поддерживающие теорию стационарных состояний всех объектов Вселенной, имеют вполне точные представления о собственных взглядах:

  1. Земля существовала всегда, равно как и жизнь на ней. Начала Вселенной также не было (отрицание Большого Взрыва и подобных ему гипотез), она была всегда.
  2. Видоизменение происходит в незначительной степени и не влияет в корне на жизнь организмов.
  3. У любого вида есть только два пути развития: изменение численности или вымирание — виды не переходят в новые формы, не эволюционируют и даже существенно не меняются.

Одним из наиболее известных учёных, поддерживающих гипотезу стационарного состояния, был Владимир Иванович Вернадский. Он любил повторять фразу: «…начала жизни в том Космосе, который мы наблюдаем, не было, поскольку не было начала этого Космоса. Вселенная вечна, как и жизнь в ней».

Теория стационарного состояния Вселенной объясняет такие неразрешённые вопросы, как:

  • возраст скоплений и звёзд,
  • однородность и изотропность,
  • реликтовое излучение,
  • парадоксы красного смещения для отдалённых объектов, вокруг которых до сих пор не утихают научные споры.

Доказательства

Общее доказательство стационарного состояния базируется на идее, что исчезновение отложений (костей и продуктов жизнедеятельности) в породах можно объяснить увеличением численности вида или популяции либо переселением представителей в среду с более благоприятным климатом. До этого момента отложения не сохранялись в пластах по причине полного их разложения. Нельзя отрицать, что в некоторых видах почв останки действительно сохраняются лучше, а в некоторых хуже или не сохраняются вообще.

По мнению последователей, только изучение ныне живущих видов поможет сделать выводы о вымирании.

Наиболее распространённым доказательством того, что существуют стационарные состояния, являются латимерии (целаканты). В научном обществе они приводились как пример переходного вида между рыбами и земноводными. До недавнего времени считались вымершими примерно в конце мелового периода — 60-70 млн лет назад. Но в 1939 году у побережья о. Мадагаскар был выловлен живой представитель целакантов. Таким образом, сейчас латимерий уже не считают переходной формой.

Второе доказательство — археоптерикс. В учебниках биологии данное существо преподносится как переходная форма между рептилиями и птицами. Оно имело оперение и могло перепрыгивать с ветки на ветку на большие расстояния. Но эта теория рухнула, когда в 1977 году в Колорадо были найдены останки птиц несомненно более древние, нежели кости археоптерикса. Отсюда справедливо предположение, что археоптерикс не был ни переходной формой, ни первоптицей. На этом моменте гипотеза стационарного состояния стала теорией.

Помимо таких ярких примеров есть и другие. Например, теория стационарного состояния подтверждается «вымершими» и найденными в живой природе лингулами (морскими плеченогими), гаттерией, или туатарой (крупной ящерицей), солендонами (землеройками). За миллионы лет эти виды не претерпели изменений в сравнении с их ископаемыми предками.

Подобных палеонтологических «ошибок» достаточно. Даже сейчас учёные не могут с точностью сказать, какой вымерший вид мог бы быть предшественником ныне живущего. Именно такие бреши в палеонтологическом учении и привели адептов к идее существования стационарного состояния.

Положение в научном обществе

Но в научных кругах не принимаются теории, основанные на чужих ошибках. Стационарные состояния противоречат современным астрономическим исследованиям. Стивен Хокинг в своей книге «Краткая история времени» отмечает, что если бы Вселенная действительно развивалась в некоем «мнимом времени», то не было никаких сингулярностей.

Сингулярность в астрономическом смысле — это точка, через которую невозможно провести прямую линию. Ярким примером может стать чёрная дыра — область, покинуть которую не может даже свет, движущийся с максимальной известной скоростью. Центром чёрном дыры как раз и считается сингулярность — сжатые до бесконечности атомы.

Таким образом, в научном сообществе подобная гипотеза относится к философским, однако её вклад в развитие других теорий немаловажен. Так, вопросы, которые ставят перед археологами и палеонтологами последователи этернизма, заставляют учёных более тщательно пересматривать свои исследования и перепроверять научные данные.

Рассматривая стационарные состояния как теорию возникновения жизни на Земле, нельзя забывать о квантовом смысле этой фразы, дабы не запутаться в понятиях.

Что такое квантовая термодинамика?

Первый значительный рывок в квантовой термодинамике совершил Нильс Бор, опубликовав три главных постулата, на которых зиждется подавляющее количество вычислений и утверждений нынешних физиков и химиков. Три постулата были восприняты скептически, однако не признать их верными на тот момент было невозможно. Но что есть квантовая термодинамика?

Термодинамическая форма как в классической физике, так и квантовой, представляет собой систему тел, которые обмениваются внутренней энергией друг с другом и с окружающими телами. Состоять может из одного тела или нескольких и при этом находится в состояниях, различных по давлению, объёму, температуре и т. д.

В равновесной системе все параметры имеют строго фиксированное значение, поэтому ей соответствует равновесное состояние. Представляет обратимые процессы.

В неравновесной форме хотя бы один параметр не имеет фиксированного значения. Такие системы находятся вне термодинамического равновесия, чаще всего представляют необратимые процессы, например химические.

Если попытаться отобразить равновесное состояние в виде графика, то получим точку. В случае неравновесного состояния график всегда будет разным, но не в виде точки, из-за одного или нескольких неточных значений.

Релаксация — это процесс перехода из неравновесного состояния (необратимого) в равновесное (обратимое). Понятия обратимых и необратимых процессов играют важную роль в термодинамике.

Теорема Пригожина

Это одно из заключений термодинамики о неравновесных процессах. Согласно ему, в условиях стационарного состояния линейной неравновесной системы производство энтропии минимально. При полном отсутствии препятствий для достижения состояния равновесия значение энтропии опускается до нулевой отметки. Теорема доказана в 1947 году физиком И. Р. Пригожиным.

Смысл ее заключается в том, что равновесное стационарное состояние, к которому стремится термодинамическая система, имеет настолько низкое производство энтропии, насколько позволяют граничные условия, наложенные на систему.

Утверждение Пригожина исходило из теоремы Ларса Онзагера: при малых отклонениях от равновесия термодинамический поток можно представить в виде комбинации сумм линейных движущих сил.

Мысль Шрёдингера в исходном виде

Уравнение Шрёдингера для стационарных состояний внесло значительный вклад в практическое наблюдение за волновыми свойствами частиц. Если толкование волн де Бройля и соотношение неопределённостей Гейзенберга дают теоретическое представление о движении частиц в силовых полях, то утверждение Шрёдингера, записанное в 1926 году, описывает наблюдаемые на практике процессы.

В исходном виде оно выглядит так.

где,

i — мнимая единица.

Уравнение Шрёдингера для стационарных состояний

Если поле, в котором находится частица, постоянно во времени, то уравнение не зависит от времени и может быть представлено в следующем виде.

Уравнение Шрёдингера для стационарных состояний основано на постулатах Бора, касающихся свойств атомов и их электронов. Оно считается одним из главных уравнений квантовой термодинамики.

Энергия перехода

При атоме, находящемся в стационарном состоянии, не происходит излучения, но электроны движутся с некоторым ускорением. Состояния электрона при этом определяются на каждой орбитали с энергией Et. Приближённо ее значение может быть оценено потенциалом ионизации этого электронного уровня.

Таким образом, после первого утверждения появилось новое. Второй постулат Бора гласит: если при движении отрицательно заряженной частицы (электрона) момент его импульса (Ln = mevrn) кратен постоянной планке, делённой на 2π, то атом пребывает в стационарном состоянии. То есть: mevrn = n(h/2π)

Из этого утверждения следует другое: энергия кванта (фотона) есть разность энергий стационарных состояний атомов, через которые проходит квант.

Данная величина, вычисленная Бором и доработанная для практических целей Шрёдингером, внесла значительный вклад в объяснение квантовой термодинамики.

Третий постулат

Третий постулат Бора — о квантовых переходах с излучением также подразумевает стационарные состояния электрона. Так, излучение при переходе из одного в другое поглощается или испускается в виде квантов энергии. Причём, энергия квантов равна разности энергий стационарных состояний, между которыми совершается переход. Излучение происходит только при отдалении электрона от ядра атома.

Третий постулат был подтверждён экспериментально опытами Герца и Франка.

Теорема Пригожина объяснила свойства энтропии для неравновесных процессов, стремящихся к равновесным.

fb.ru

Стационарная теория происхождения жизни

By vera |

Гипотеза стационарного состояния жизни (этернизма) была предложена немецким ученым Тьерри Вильямом Прейером (1841 — 1897 г.г.). Возникло сомнение в правомерности самого поставленного вопроса — как возникла жизнь. А было ли это возникновение?

Сущность предложенного состоит в том, что не было никакого возникновения жизни. А как же тогда? А никак. И все. Жизнь была всегда, и Земля была всегда, и Вселенная была всегда. Причем все сразу и в стационарном, неизменном виде. Не было никакого развития, изменения условий, происхождения одних видов живых организмов от других, эволюции, новых форм, усложнения. Словом — никакого движения. Все вечно и незыблемо, так было, так есть и так будет всегда. Таково свойство самой жизни — стабильность.

Сторонники стационарной теории жизни убеждены, что исчезновения видов (как, впрочем, и их появления), о котором свидетельствуют находки палеонтологов, не происходит. Одни виды происходят от других? Чушь и чепуха! Где доказательства, где переходные формы? Их нет? Ну, на нет и суда нет. Вот когда найдете — приходите, поговорим. Тот факт, что ископаемые останки тех или иных животных вдруг исчезают в отложениях определенного геологического периода говорит, по их мнению, лишь о том, что просто уменьшилась ( или увеличилась, в случае внезапного появления) численность особей данного биологического вида. Или произошла миграция в районы, более комфортные для существования вида, но не способствующие сохранности останков. И самый любимый, в этом отношении, для сторонников этернизма пример — латимерия. Кистеперая рыба, которая считалась вымершей в конце мелового периода, была неожиданно поймана в районе Мадагаскара. И это не единственный пример, когда организмы прошлых геологических эпох вдруг обнаруживаются в укромных уголках нашей планеты, в каких- то экологических «кладовках», планетных «заказниках». Туатара — ящерица, не претерпевшая никаких изменений за миллионы лет своего существования. Землеройка солендон, тоже оставшаяся неизменной за значительный временной промежуток. Еще один примечательный случай. Биологи и палеонтологи считают ископаемое археоптерикс переходной формой от рептилий к птицам. Но в 1977 году в Америке, в штате Колорадо, обнаружили окаменелые останки птиц, возраст которых был сопоставим и даже превышал возраст останков археоптерикса. Следовательно, последний не может являться переходной формой, это отдельно стоящий субъект. В последнее время мы часто слышим о существовании ископаемых животных в глубоководных водоемах ( типа пресловутой Несси). Или в труднодоступных районах высокогорья, тайги, на малообжитых участках планеты — реликтовые гоминиды. Причем, местные жители живут с ними бок о бок с глубокой древности, умеют сосуществовать и уж точно не относят их к мистическим или сказочным персонажам.

Понятно, что с положениями данной гипотезы не согласны астрономы, биологи, палеонтологи. Ничего не ново, все вечно? О какой «вечности» может идти речь, если астрофизиками установлен возраст Вселенной — что- то около 17 миллиардов лет, возраст Солнца и Земли — 4,6 миллиардов лет. Где тут вечность? И что значит «неизменна»? С момента Большого Взрыва и сама Вселенная, и Земля в ее составе таки сильно изменились. Возражают и палеонтологи — если вид существует в данную геологическую эпоху, то хотя бы где- то в слоях грунта, соответствующего данному периоду, он должен быть представлен. И то, что все особи вдруг переместились туда, где не сохранятся их останки, выглядит как-то неубедительно, просто какая- то осознанная подлость по отношению к будущим палеонтологам. Следы в грунте оставляют все существа, даже мягкотелые и микробы. В породах до Кембрийского периода найдены останки совершенно уникальных организмов и ни одного из всего множества современных. Где же они все, дружно «мигрировали» в особые места? Все? Нет, понятно, что биологи стоят за эволюцию.

В какой- то степени, сторонником стационарности жизни можно считать российского ученого Владимира Ивановича Вернадского (1864 — 1945 г.г ), автора учения о биосфере. Он считал, что жизнь — вечная основа космоса, который является энергией и материей. Жизнь связана с космосом и вечна, как космос. «…начала жизни в том Космосе, который мы наблюдаем, не было, поскольку не было начала этого Космоса. Жизнь вечна, поскольку вечный Космос». Таким образом, академик сочетал версии стационарной жизни и панспермии в своем видении проблемы происхождения жизни.

Идея неизменности биологических видов Земли сближает теорию этернизма с креационистской, сторонники которой тоже считают жизнь неизменной с момента ее создания Творцом. По крайней мере, с ее ортодоксальным крылом.

Как бы то ни было, теория стационарного состояния жизни, собственно, возникновения этой самой жизни и не объясняет. Просто объявляется о вечном и неизменном существовании всего и всегда впредь — вот и все дела. А значит она не может считаться весомой гипотезой в решении данной проблемы. Как особое мнение или размышление на заданную тему она интересна, но внести конструктивный вклад в продвижение по пути поиска истоков жизни вряд ли сможет.

Информация:

Аллен Р.Д. «Наука о жизни», М., 1981

Вернадский В.И. «Живое вещество», М.,1978

Ганты Т., «Жизнь и ее происхождение», М., 1981

www.antropogenez.ru

dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/285926

originof.ru

Теория стационарного состояния

Согласно этой теории, Земля никогда не возникала, а существовала вечно; она всегда была способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень незначительно. Согласно этой версии, виды также никогда не возникали, они существовали всегда, и у каждого вида есть лишь две возможности — либо изменение численности, либо вымирание.

По современным оценкам, основанным на учете скоростей радиоактивного распада, возраст Земли исчисляется 4,6 млрд. лет. Более совершенные методы датирования дают все более высокие оценки возраста Земли, что позволяет сторонникам теории стационарного состояния полагать, что Земля существовала всегда.

Сторонники этой теории не признают, что наличие или отсутствие определенных ископаемых остатков может указывать на время появления или вымирания того или иного вида, и приводят в качестве примера представителя кистеперых рыб — латимерию (целаканта). Считалось, что кистепёрая рыба (целакант) представляет собой переходную форму от рыб к земноводным и вымерла 60-90 млн. лет назад (в конце мелового периода). Однако это заключение пришлось пересмотреть, когда в 1939 году у побережья о. Мадагаскар был выловлен 1-й живой целакант, а затем и другие экземпляры. Таким образом, целакант не является переходной формой.

Были найдены и многие другие, считавшиеся вымершими, животные, например, лингула — маленькое морское животное, якобы вымершее 500 миллионов лет назад, живо и сегодня и как другие «живые ископаемые»: солендон — землеройка, туатара — ящерица. За миллионы лет они не претерпели никаких эволюционных изменений.

Ещё один пример заблуждения это археоптерикс — существо, связующее птиц и пресмыкающихся, переходная форма на пути превращения рептилий в птиц. Но в 1977 году в штате Колорадо были обнаружены окаменелости птиц, возраст которых соизмерим и даже превышает возраст останков археоптерикса, т.е. он не является переходной формой.

Сторонники теории стационарного состояния утверждают, что только изучая ныне живущие виды и сравнивая их с ископаемыми останками, можно сделать вывод о вымирании, да и в этом случае весьма вероятно, что он окажется неверным. Используя палеонтологические данные для подтверждения теории стационарного состояния, ее сторонники интерпретируют появление ископаемых остатков в экологическом аспекте.

Так, например, внезапное появление какого-либо ископаемого вида в определенном пласте они объясняют увеличением численности его популяции или его перемещением в места, благоприятные для сохранения остатков.

Большая часть доводов в пользу этой теории связана с такими неясными аспектами эволюции, как значение разрывов в палеонтологической летописи, и она наиболее подробно разработана именно в этом направлении.

Гипотезу стационарного состояния иногда называют гипотезой этернизма (от лат. еternus – вечный). Гипотеза этернизма была выдвинута немецким учёным В. Прейером в 1880 г.

Взгляды Прейера поддерживал академик Владимир Иванович Вернадский (1864 – 1945), автор учения о биосфере. Вернадский считал, что жизнь — такая же вечная основа космоса, которыми являются материя и энергия. «Мы знаем, и знаем это научно, — твердил он, — что Космос без материи, без энергии не может существовать. И достаточно ли материи и без выявления жизни — для построения Космоса, той Вселенной, который доступный человеческому уму?». На этот вопрос он ответил отрицательно, ссылаясь именно на научные факты, а не на личные симпатии, философские или религиозные убеждения. « .Можно говорить о вечности жизни и проявлений ее организмов, как можно твердить о вечности материального субстрата небесных тел, их тепловых, электрических, магнитных свойств и их проявлений. С этой точки зрения таким же далеким от научных поисков будет вопрос о начале жизни, как и вопрос о начале материи, теплоты, электрики, магнетизма, движения».

Исходя из представления о биосфере как о земном, но одновременно и космическом механизме, Вернадский связывал ее образование и эволюцию с организованностью Космоса. «Для нас становится понятным, — писал он, — что жизнь есть явление космическое, а не сугубо земное». Эту мысль Вернадский повторял многократно: «начала жизни в том Космосе, который мы наблюдаем, не было, поскольку не было начала этого Космоса. Жизнь вечна, поскольку вечный Космос».

studfiles.net

2. ТЕОРИЯ СТАЦИОНАРНОГО СОСТОЯНИЯ.. Основные гипотезы о возникновении жизни на Земле

Похожие главы из других работ:

Антропогенное воздействие на формацию тростника южного в окрестностях станицы Алексее-Тенгинской Тбилисского района

4.5 Оценка жизненного состояния тростника южного на исследуемых участках

Антропогенное воздействие на формацию тростника южного Phragmites australis (Cav) Trin. ex Strund. в окрестностях ст-цы Алексее-Тенгинской Тбилисского района в основном представлено пожарами и палами (рисунки В.1,В.2 и В.2.1), а также скашиванием…

Возраст Солнца, Звезд, Вселенной. Отличия научной картины мира от классической. Распределение солнечной энергии

5. ПРИВЕДИТЕ УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА. КАКАЯ ВЕЛИЧИНА ЯВЛЯЕТСЯ МЕРОЙ СРЕДНЕЙ КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ МОЛЕКУЛ

Уравнение состояния идеального газа, записанное Бенуа Клапейроном (1799-1864) для 1 моля газа, имеет простой вид V=RT Средняя кинетическая энергия хаотического поступательного движения молекул газа прямо пропорциональна абсолютной температуре…

Основные гипотезы о возникновении жизни на Земле

2. ТЕОРИЯ СТАЦИОНАРНОГО СОСТОЯНИЯ.

Согласно этой теории, Земля никогда не возникала, а существовала вечно; она всегда была способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень незначительно. Согласно этой версии, виды также никогда не возникали, они существовали всегда…

Особенности зрительной и слуховой сенсорных систем

19. Теория бегущей волны (или теория Бекеша)

Согласно гидродинамической теории Бекеши и Флетчера, под влиянием звуков в лимфе улитки происходят сложные динамические процессы и деформации мембран…

Особенности показателей вегетативной регуляции и функционального состояния у лиц с разным уровнем двигательной активности

Глава 1. Вегетативная регуляция функционального состояния организма

Оценка физического здоровья студентов 4 курса

I. Теоретическое обоснование состояния физического здоровья студенческой молодежи и работающих студентов

Оценка физического здоровья студентов 4 курса

1.1 Проблемы состояния здоровья студенческой молодежи и работающих студентов

Здоровье — это первая и важнейшая потребность человека, определяющая способность его к труду и обеспечивающая гармоничное развитие личности. Оно является важнейшей предпосылкой к познанию окружающего мира…

Состояние популяции мнемозины на территории парка

4. ОСОБЕННОСТИ СОСТОЯНИЯ ПОПУЛЯЦИИ МНЕМОЗИНЫ НА ТЕРРИТОРИИ НАЦИОНАЛЬНОГО ПАРКА

Состояние физической системы. Динамические, статистические закономерности в природе

1. ПОНЯТИЕ СОСТОЯНИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

Понятие состояния физической системы является центральным элементом физической теории. Казалось бы, в науке речь должна идти только о закономерностях в поведении различных явлений природы. Открытие этих закономерностей…

Состояние физической системы. Динамические, статистические закономерности в природе

2. ПОНЯТИЕ СОСТОЯНИЯ В ДИНАМИЧЕСКИХ ТЕОРИЯХ

Состояние физической системы. Динамические, статистические закономерности в природе

3. ПОНЯТИЕ СОСТОЯНИЯ В СТАТИСТИЧЕСКИХ ТЕОРИЯХ

Сравнительный анализ классической и неклассической стратегий естественнонаучного мышления

2.3 Квантовая теория

Квантовая теория кардинально изменила классические представления о веществе. В классической физике Ньютона мир понимался как состоящий из материи, а материя — из отдельных частиц, корпускул. К концу XIX в. был открыт еще один вид материи — поле…

Строение и принцип действия переносчиков

3. Применение теории переходного состояния при изучении работы переносчиков

Рассмотрим простой переносчик с одним местом связывания, транспортирующий молекулы через мембрану. Рис.2 иллюстрирует основные свойства как первичного активного переносчика, так и пермеазы. Рис…

Строение и принцип действия переносчиков

4. Анализ стационарного состояния

Для кинетической характеристики транспортных систем, которые катализируют облегченную диффузию или активный транспорт, могут использоваться различные подходы к анализу стационарного состояния…

Что такое биоритмы

3. Нетрадиционные методы оценки функционального состояния здоровья

Признавая значимость достижений в области валеологии и тех ее методов, которые успешно развиваются в рамках использования различных форм оздоровительной физической культуры…

bio.bobrodobro.ru

ТЕОРИЯ СТАЦИОНАРНОГО СОСТОЯНИЯ. — МегаЛекции

Реферат

По дисциплине «Естествознание»

на тему:

«Основные гипотезы о возникновении жизни на Земле».

 

Выполнила:

 

студентка I курса 101 группы

заочного отделения (бюджетная

форма обучения)

……… Ирина Анатольевна

 

 

МИНСК 2007

СОДЕРЖАНИЕ.

 

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………..….1

1. КРЕАЦИОНИЗМ……………………………………………………….…….1

2. ТЕОРИЯ СТАЦИОНАРНОГО СОСТОЯНИЯ…………..……………….….2

3. ТЕОРИЯ САМОПРОИЗВОЛЬНОГО САМОЗАРОЖДЕНИЯ…………..…3

4. ТЕОРИЯ ПАНСПЕРМИИ………………………………………………………7

5. ТЕОРИЯ А. И. ОПАРИНА……………………………………………..……10

6. СОВРЕМЕННЫЕ ВОЗЗРЕНИЯ НА ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ…………………………………………………………………………….12

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………..14

ЛИТЕРАТУРА ……………………………………………………………………15

ВВЕДЕНИЕ.

 

Проблема происхождения жизни на Земле и возможности ее существования в других областях Вселенной издавна привлекала внимание как ученых и философов, так и простых людей. За последние годы интерес к этой «вечной проблеме» значительно возрос.

Это обусловлено двумя обстоятельствами: во-первых, значительными успехами в лабораторном моделировании некоторых этапов эволюции материи, приведшей к зарождению жизни, и, во-вторых, стремительным развитием космических исследований, делающих все более реальным непосредственный поиск каких-либо форм жизни на планетах Солнечной системы, а в будущем и за ее пределами.

Происхождение жизни — один из самых таинственных вопросов, исчерпывающий ответ на который вряд ли когда-нибудь будет получен. Множество гипотез и даже теорий о возникновении жизни, объясняющих различные стороны этого явления, неспособны пока что преодолеть существенное обстоятельство — экспериментально подтвердить факт появления жизни. Современная наука не располагает прямыми доказательствами того, как и где возникла жизнь. Существуют лишь логические построения и косвенные свидетельства, полученные путем модельных экспериментов, и данные в области палеонтологии, геологии, астрономии и т. п.



Теории, касающиеся возникновения жизни на Земле, разнообразны и далеко не достоверны. Наиболее распространенными теориями возникновения жизни на Земле являются следующие:

1. Жизнь была создана сверхъестественным существом (Творцом) в определенное время (креационизм).

2. Жизнь существовала всегда (теория стационарного состояния).

3. Жизнь возникала неоднократно из неживого вещества (самопроизвольное зарождение).

4. Жизнь занесена на нашу планету извне (панспермия).

5. Жизнь возникла в результате процессов, подчиняющихся химическим и физическим законам (биохимическая эволюция).

КРЕАЦИОНИЗМ.

 

Креационизм (от лат. creaсio — создание) — философско-методологическая концепция, в рамках которой всё многообразие органического мира, человечества, планеты Земля, а также мир в целом, рассматриваются как намеренно созданные неким сверхсуществом (Творцом) или божеством. Никаких научных подтверждений этой точки зрения нет: в религии истина постигается через божественное откровение и веру. Процесс сотворения мира мыслится как имевший место лишь единожды и поэтому недоступный для наблюдения.

Теории креационизма придерживаются последователи почти всех наиболее распространенных религиозных учений (особенно христиане, мусульмане, иудеи). Согласно этой теории, возникновение жизни относится к какому-то определённому сверхъестественному событию в прошлом, которое можно вычислить. В 1650 году архиепископ Ашер из г. Арма (Ирландия) вычислил, что Бог сотворил мир в октябре 4004 г. до н. э. и закончил свой труд 23 октября в 9 часов утра, создав человека. Ашер получил эту дату, сложив возраст всех людей, упоминающихся в Библейской генеалогии, от Адама до Христа («кто кого родил»). С точки зрения арифметики, это разумно, однако при этом получается, что Адам жил в то время, когда, как показывают археологические находки, на Ближнем Востоке уже существовала хорошо развитая городская цивилизация.

Традиционное иудейско-христианское представление о сотворении мира, изложенное в Книге Бытия, вызывало и продолжает вызывать споры. Однако существующие противоречия не опровергают концепцию творения. Гипотеза творения не может быть ни доказана, ни опровергнута и будет существовать всегда вместе с научными гипотезами происхождения жизни.

Креационизм мыслится как Божье Творение. Однако в настоящее время некоторые рассматривают его и как результат деятельности высокоразвитой цивилизации, создающей различные формы жизни и наблюдающей за их развитием.

ТЕОРИЯ СТАЦИОНАРНОГО СОСТОЯНИЯ.

 

Согласно этой теории, Земля никогда не возникала, а существовала вечно; она всегда была способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень незначительно. Согласно этой версии, виды также никогда не возникали, они существовали всегда, и у каждого вида есть лишь две возможности — либо изменение численности, либо вымирание.

По современным оценкам, основанным на учете скоростей радиоактивного распада, возраст Земли исчисляется 4,6 млрд. лет. Более совершенные методы датирования дают все более высокие оценки возраста Земли, что позволяет сторонникам теории стационарного состояния полагать, что Земля существовала всегда.

Сторонники этой теории не признают, что наличие или отсутствие определенных ископаемых остатков может указывать на время появления или вымирания того или иного вида, и приводят в качестве примера представителя кистеперых рыб — латимерию (целаканта). Считалось, что кистепёрая рыба (целакант) представляет собой переходную форму от рыб к земноводным и вымерла 60-90 млн. лет назад (в конце мелового периода). Однако это заключение пришлось пересмотреть, когда в 1939 году у побережья о. Мадагаскар был выловлен 1-й живой целакант, а затем и другие экземпляры. Таким образом, целакант не является переходной формой.

Были найдены и многие другие, считавшиеся вымершими, животные, например, лингула — маленькое морское животное, якобы вымершее 500 миллионов лет назад, живо и сегодня и как другие «живые ископаемые»: солендон — землеройка, туатара — ящерица. За миллионы лет они не претерпели никаких эволюционных изменений.

Ещё один пример заблуждения это археоптерикс — существо, связующее птиц и пресмыкающихся, переходная форма на пути превращения рептилий в птиц. Но в 1977 году в штате Колорадо были обнаружены окаменелости птиц, возраст которых соизмерим и даже превышает возраст останков археоптерикса, т.е. он не является переходной формой.

Сторонники теории стационарного состояния утверждают, что только изучая ныне живущие виды и сравнивая их с ископаемыми останками, можно сделать вывод о вымирании, да и в этом случае весьма вероятно, что он окажется неверным. Используя палеонтологические данные для подтверждения теории стационарного состояния, ее сторонники интерпретируют появление ископаемых остатков в экологическом аспекте.

Так, например, внезапное появление какого-либо ископаемого вида в определенном пласте они объясняют увеличением численности его популяции или его перемещением в места, благоприятные для сохранения остатков.

Большая часть доводов в пользу этой теории связана с такими неясными аспектами эволюции, как значение разрывов в палеонтологической летописи, и она наиболее подробно разработана именно в этом направлении.

Гипотезу стационарного состояния иногда называют гипотезой этернизма (от лат. еternus – вечный). Гипотеза этернизма была выдвинута немецким учёным В. Прейером в 1880 г.

Взгляды Прейера поддерживал академик Владимир Иванович Вернадский (1864 – 1945), автор учения о биосфере. Вернадский считал, что жизнь — такая же вечная основа космоса, которыми являются материя и энергия. «Мы знаем, и знаем это научно, — твердил он, — что Космос без материи, без энергии не может существовать. И достаточно ли материи и без выявления жизни — для построения Космоса, той Вселенной, который доступный человеческому уму?». На этот вопрос он ответил отрицательно, ссылаясь именно на научные факты, а не на личные симпатии, философские или религиозные убеждения. «…Можно говорить о вечности жизни и проявлений ее организмов, как можно твердить о вечности материального субстрата небесных тел, их тепловых, электрических, магнитных свойств и их проявлений. С этой точки зрения таким же далеким от научных поисков будет вопрос о начале жизни, как и вопрос о начале материи, теплоты, электрики, магнетизма, движения».

Исходя из представления о биосфере как о земном, но одновременно и космическом механизме, Вернадский связывал ее образование и эволюцию с организованностью Космоса. «Для нас становится понятным, — писал он, — что жизнь есть явление космическое, а не сугубо земное». Эту мысль Вернадский повторял многократно: «…начала жизни в том Космосе, который мы наблюдаем, не было, поскольку не было начала этого Космоса. Жизнь вечна, поскольку вечный Космос».


Рекомендуемые страницы:


Воспользуйтесь поиском по сайту:

megalektsii.ru

гипотезы возникновения жизни

Вопрос КСЕ 42

Гипотезы происхождения жизни на земле

1.Креационизм

2.Самопроизвольное (спонтанное) зарождение

3.Гипотеза панспермии

4.Гипотеза биохимической эволюции

5. Стационарное состояние

1. Креационизм. Согласно этой концепции, жизнь и все населяющие Землю виды живых существ являются результатом творческого акта высшего существа в какое-то определенное время. Основные положения креационизма изложены в Библии, в Книге Бытия. Процесс божественного сотворения мира мыслится как имевший место лишь единожды и поэтому недоступный для наблюдения. Этого достаточно, чтобы вынести всю концепцию божественного сотворения за рамки научного исследования. Наука занимается только теми явлениями, которые поддаются наблюдению, а поэтому она никогда не будет в состоянии ни доказать, ни отвергнуть эту концепцию.

2. Самопроизвольное (спонтанное) зарождение. Идеи происхождения живых существ из неживой матёрии были распространены в Древнем Китае, Вавилоне, Египте. Крупнейший философ Древней Греции Аристотель высказал мысль о том, что определенные «частицы» вещества содержат некое «активное начало», которое при подходящих условиях может создать живой организм.

Ван Гельмонт (1579—1644), голландский врач и натурфилософ, описал эксперимент, в котором он за три недели якобы создал мышей. Для этого нужны были грязная рубашка, темный шкаф и горсть пшеницы. Активным началом в процессе зарождения мыши Ван Гельмонт считал человеческий пот. И вплоть до появления в середине Х века работ основоположника микробиологии Луи Пастера это учение продолжало находить приверженцев.

Развитие идеи самозарождения относится, по существу, к той эпохе, когда в общественном сознании господствовали религиозные представления. Те философы и натуралисты, которые не хотели принимать церковного учения о «сотворении жизни», при тогдашнем уровне знаний легко приходили к идее ее самозарождения. В той мере, в какой, в противовес вере в сотворение, подчеркивалась мысль о естественном возникновении организмов, идея самозарождения имела на определенном этапе прогрессивное значение. Поэтому против этой идеи часто выступали Церковь и теологи.

3. Гипотеза панспермии.Согласно этой гипотезе, предложенной в 1865г. немецким ученым Г. Рихтером и окончательно сформулированной шведским ученым Аррёниусом в 1895 г., жизнь могла быть занесена на Землю из космоса. Наиболее вероятно попадание живых организмов внеземного происхождения с мётеоритами и космической пылью. Это предположение основывается на данных о высокой устойчивости некоторых организмов и их спор к радиации, глубокому вакууму, низким температурам и другим воздействиям. Однако до сих пор нет достоверных фактов, подтверждающих внеземное происхождение микроорганизмов, найденных в метеоритах. Но если бы даже они попали на Землю и дали начало жизни на нашей планете, вопрос об изначальном возникновении жизни оставался бы без ответа.

4. Гипотеза биохимической эволюции. В 1924 г. биохимиком А. И. Опариным, а позднее английским ученым Дж. Холдейном (1929) была сформулировала гипотеза, рассматривающая жизнь как результат длительной эволюции углеродных соединений.

В настоящее время в процессе становления жизни условно выделяют четыре этапа:

1. Синтез низкомолекулярных органических соединении (биологических мономеров) из газов первичной атмосферы.

2. Образование биологических полимеров.

3. Формирование фазообособленных систем органических веществ, отделенных от внешней среды мембранами (протобионтов).

4. Возникновение простейших клеток, обладающих свойствами живого, в том числе репродуктивным аппаратом, обеспечивающим передачу дочерним клеткам свойств клеток родительских.

«ПЕРВИЧНЫЙ БУЛЬОН» ( не обязательно )

В 1923 г. российский учёный Александр Иванович Опарин предположил, что в условиях первобытной Земли органические вещества возникали из простейших соединений — аммиака, метана, водорода и воды. Энергия, необходимая для подобных превращений, могла быть получена или от ультрафиолетового излучения, или от частых грозовых электрических разрядов — молний. Возможно, эти органические вещества постепенно накапливались в Древнем океане, образуя первичный бульон, в котором и зародилась жизнь.

По гипотезе А. И. Опарина, в первичном бульоне длинные нитеобразные молекулы белков могли сворачиваться в шарики, «склеиваться» друг с другом, укрупняясь. Благодаря этому они становились устойчивыми к разрушающему действию прибоя и ультрафиолетового излучения. Происходило нечто подобное тому, что можно наблюдать, вылив на блюдце ртуть из разбитого градусника: рассыпавшаяся на множество мелких капелек ртуть постепенно собирается в капли чуть побольше, а потом — в один крупный шарик. Белковые «шарики» в «первичном бульоне» притягивали к себе, связывали молекулы воды, а также жиров. Жиры оседали на поверхности белковых тел, обволакивая их слоем, структура которого отдалённо напоминала клеточную мембрану. Этот процесс Опарин назвал коацервацией (от лат. соасеrvus — «сгусток»), а получившиеся тела — коацерватными каплями, или просто коацерватами. С течением времени коацерваты поглощали из окружавшего их раствора всё новые порции вещества, их структура усложнялась до тех пор, пока они не превратились в очень примитивные, но уже живые клетки.

5. Стационарное состояние

Согласно теории стационарного состояния, Земля никогда не возникала, а существовала вечно; она всегда была способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень незначительно. Согласно этой версии, виды также никогда не возникали, они существовали всегда, и у каждого вида есть лишь две возможности — либо изменение численности, либо вымирание.

studfiles.net

Теории возникновения жизни на Земле

Происхождение жизни на Земле — один из наиболее трудных и в то же время актуальный и интересный вопрос в современном естествознании.

Земля сформировалась, вероятно, 4,5—5 млрд. лет назад из гигантского облака космической пыли. частицы которой спрессовались в раскаленный шар. Из него в атмосферу выделялся водяной пар, а из атмосферы на медленно остывавшую Землю в течение миллионов лет в виде дождей выпадала вода. В углублениях земной поверхности образовался доисторический Океан. В нем примерно 3,8 млрд. лет назад зародилась первоначальная жизнь.

Возникновение жизни на Земле

Как произошла сама планета и как на ней появились моря? По этому поводу существует одна широко признанная теория. В соответствии с ней Земля образовалась из облаков космической пыли, содержащей все известные в природе химические элементы, которые спрессовались в шар. Горячий водяной пар вырывался с поверхности этого раскаленного докрасна шара, окутывая его сплошным облачным покровом, Водяной пар в облаках медленно охлаждался и превращался в воду, которая выпадала в виде обильных непрерывных дождей на еще раскаленную, пылающую Землю. На ее поверхности она снова превращалась в водяной пар и возвращалась в атмосферу. За миллионы лет Земля постепенно потеряла так много тепла, что ее жидкая поверхность, остывая, начала твердеть. Так образовалась земная кора.

Прошли миллионы лет, и температура поверхности Земли еще больше понизилась. Ливневые воды перестали испаряться и стали стекать в огромные лужи. Так началось воздействие воды на земную поверхность. А потом из-за понижения температуры произошел настоящий потоп. Вода, которая до этого испарялась в атмосферу и превратилась в ее составную часть, беспрерывно низвергалась на Землю, с громом и молниями обрушивались из облаков мощные ливни.

Мало-помалу в самых глубоких впадинах земной поверхности скапливалась вода, которая уже не успевала совсем испариться. Ее было так много, что постепенно на планете образовался доисторический Океан. Молнии рассекали небо. Но никто этого не видел. На Земле еще не было жизни. Непрерывный ливень начал размывать горы. Вода стекала с них шумными ручьями и бурными реками. За миллионы лет водные потоки глубоко разъели земную поверхность и кое-где появились долины. В атмосфере уменьшалось содержание воды, а на поверхности планеты ее скапливалось все больше.

Сплошной облачный покров становился тоньше, пока в один прекрасный день Земли не коснулся первый луч солнца. Непрерывный дождь кончился. Большую часть суши покрыл доисторический Океан. Из ее верхних слоев вода вымывала огромное количество растворимых минералов и солей, которые попадали в море. Вода из него непрерывно испарялась, образуя облака, а соли оседали, и с течением времени происходило постепенное засоление морской воды. По-видимому, при каких-то существовавших в древности условиях образовались вещества, из которых возникли особые кристаллические формы. Они росли, как и все кристаллы, и давали начало новым кристаллам, которые присоединяли к себе все новые вещества.

Солнечный свет и, возможно, очень сильные электрические разряды служили в этом процессе источником энергии. Может быть, из таких элементов зародились первые обитатели Земли — прокариоты, организмы без оформленного ядра, похожие на современных бактерий. Они были анаэробами, то есть не использовали для дыхания свободный кислород, которого тогда еще не было в атмосфере. Источником пищи для них служили органические соединения, возникшие на еще безжизненной Земле в результате воздействия ультрафиолетового излучения Солнца, грозовых разрядов и тепла, образующегося при извержении вулканов.

Жизнь существовала тогда в тонкой бактериальной пленке на дне водоемов и во влажных местах. Эту эру развития жизни называют архейской. Из бактерий, а возможно, и совершенно независимым путем, возникли и крошечные одноклеточные организмы — древнейшие простейшие животные.

Как выглядела первобытная Земля?

Перенесемся на 4 млрд лет назад. Атмосфера не содержит свободного кислорода, он находится только в составе окислов. Почти никаких звуков, кроме свиста ветра, шипения извергающейся с лавой воды и ударов метеоритов о поверхность Земли. Ни растений, ни животных, ни бактерий. Может быть, так выглядела Земля, когда на ней появилась жизнь? Хотя эта проблема издавна волнует многих исследователей, их мнения на этот счет сильно различаются. Об условиях на Земле того времени могли бы свидетельствовать горные породы, но они давно разрушились в результате геологических процессов и перемещений земной коры.

Теории происхождения жизни на Земле

В этой статье мы кратко расскажем о нескольких гипотезах возникновения жизни, отражающих современные научные представления. Как считает известный специалист в области проблемы возникновения жизни Стэнли Миллер, о возникновении жизни и начале ее эволюции можно говорить с того момента, как органические молекулы самоорганизовывались в структуры, которые смогли воспроизводить самих себя. Но это порождает другие вопросы: как возникли эти молекулы; почему они могли самовоспроизводиться и собираться в те структуры, которые дали начало живым организмам; какие нужны для этого условия?

Есть несколько теорий о происхождении жизни на Земле. Например, одна из давних гипотез гласит, что она занесена на Землю из космоса, но неоспоримых доказательств этого нет. Кроме того, та жизнь, которую мы знаем, удивительно приспособлена для существования именно в земных условиях, поэтому если она и возникла вне Земли, то на планете земного типа. Большинство же современных ученых полагают, что жизнь зародилась на Земле, в ее морях.

Теория биогенеза

В развитии учений о происхождении жизни существенное место занимает теория биогенеза — происхождение живого только от живого. Но многие считают ее несостоятельной, поскольку она принципиально противопоставляет живое неживому и утверждает отвергнутую наукой идею вечности жизни. Абиогенез — идея о происхождении живого из неживого — исходная гипотеза современной теории происхождения жизни. В 1924 г. известный биохимик А. И. Опарин высказал предположение, что при мощных электрических разрядах в земной атмосфере, которая 4-4,5 млрд лет назад состояла из аммиака, метана, углекислого газа и паров воды, могли возникнуть простейшие органические соединения, необходимые для возникновения жизни. Предсказание академика Опарина оправдалось. В 1955 г. американский исследователь С. Миллер, пропуская электрические заряды через смесь газов и паров, получил простейшие жирные кислоты, мочевину, уксусную и муравьиную кислоты и несколько аминокислот. Таким образом, в середине XX века был экспериментально осуществлен абиогенный синтез белковоподобных и других органических веществ в условиях, воспроизводящих условия первобытной Земли.

Теория панспермии

Теория панспермии — это возможности переноса органических соединений, спор микроорганизмов с одного космического тела на другое. Но она совершенно не дает ответа на вопрос, как зародилась жизнь во Вселенной? Возникает необходимость обоснования возникновения жизни в той точке Вселенной, возраст которой, согласно теории Большого взрыва, ограничен 12-14 миллиардами лет. До этого времени не было даже элементарных частиц. А если нет ядер и электронов, нет и химических веществ. Потом в течение нескольких минут возникли протоны, нейтроны, электроны, и материя вступила на путь эволюции.

Для обоснования этой теории используются многократные появления НЛО, наскальные изображения предметов, похожих на ракеты и «космонавтов», а также сообщения якобы о встречах с инопланетянами. При изучении материалов метеоритов и комет в них были обнаружены многие «предшественники живого» — такие вещества, как цианогены, синильная кислота и органические соединения, которые, возможно, сыграли роль «семян», падавших на голую Землю.

Теория панспермии — это возможности переноса органических соединений, спор микроорганизмов с одного космического тела на другое. Но она совершенно не дает ответа на вопрос, как зародилась жизнь во Вселенной? Возникает необходимость обоснования возникновения жизни в той точке Вселенной, возраст которой, согласно теории Большого взрыва, ограничен 12-14 миллиардами лет. До этого времени не было даже элементарных частиц. А если нет ядер и электронов, нет и химических веществ. Потом в течение нескольких минут возникли протоны, нейтроны, электроны, и материя вступила на путь эволюции.

Для обоснования этой теории используются многократные появления НЛО, наскальные изображения предметов, похожих на ракеты и «космонавтов», а также сообщения якобы о встречах с инопланетянами. При изучении материалов метеоритов и комет в них были обнаружены многие «предшественники живого» — такие вещества, как цианогены, синильная кислота и органические соединения, которые, возможно, сыграли роль «семян», падавших на голую Землю.

Сторонниками этой гипотезы были лауреаты Нобелевской премии Ф.Крик, Л.Оргел. Ф.Крик основывался на двух косвенных доказательствах: универсальности генетического кода: необходимости для нормального метаболизма всех живых существ молибдена, который встречается сейчас на планете крайне редко.

Зарождение жизни на Земле невозможно без метеоритов и комет

Исследователь из Техасского технологического университета, после анализа огромного объема собранной информации, выдвинул теорию о том, как же на Земле смогла образоваться жизнь. Ученый уверен, что появление ранних форм простейшей жизни на нашей планете было бы невозможно без участия упавших на нее комет и метеоритов. О своей работе исследователь поделился на 125-й ежегодной встрече геологического общества Америки, проходившей 31 октября в городе Денвер, Колорадо.

Автор работы, профессор геонауки в Техасском технологическом университете (ТТУ) и куратор музея палеонтологии при университете, Санкар Чаттерджи рассказал, что к такому выводу он пришел после анализа информации о ранней геологической истории нашей планеты и сопоставления этих данных с различными теориями химической эволюции.

Эксперт считает, что такой подход позволяет объяснить один из самых скрытых и не до конца изученных периодов в истории нашей планеты. По мнению многих геологов, основная масса космических «бомбардировок», в которых участвовали кометы и метеориты, приходилась на время около 4 миллиардов лет тому назад. Чаттерджи считает, что самая ранняя жизнь на Земле образовалась в кратерах, оставленных при падении метеоритов и комет. И вероятнее всего это произошло в период «Поздней тяжелой бомбардировки» (3,8-4,1 миллиарда лет назад), когда столкновение мелких космических объектов с нашей планетой резко возросло. На то время приходилось сразу несколько тысяч случаев падения комет. Что интересно, эту теорию косвенно поддерживает Модель Ниццы. Согласно оной реальное число комет и метеоритов, которые должны были упасть на Землю в то время, соответствует реальному числу кратеров на Луне, явившейся в свою очередь своего рода щитом для нашей планеты и не позволившей бесконечной бомбардировке ее уничтожить.

Некоторые ученые предполагают, что результатом этой бомбардировки является заселение жизнью океанов Земли. При этом несколько исследований на эту тему указывают на то, что наша планета имеет больше запасов воды, чем должна была. А излишек этот списывают на кометы, которые прилетели к нам с Облака Оорта, находящегося предположительно в одном световом годе от нас.

Чаттерджи указывает, что образовавшиеся в результате этих столкновений кратеры заполнились растаявшей водой из самих комет, а также необходимыми химическими строительными блоками, необходимыми для образования простейших организмов. При этом ученый считает, что те места, где даже после такой бомбардировки не появилась жизнь, просто оказались непригодны для этого.

«Когда около 4,5 миллиарда лет назад образовалась Земля, она была полностью непригодна для появления на ней живых организмов. Это был настоящий кипящий котел из вулканов, ядовитого горячего газа и постоянно падающих на нее метеоритов», — пишет онлайн-журнал AstroBiology, ссылаясь на ученого.

«А спустя один миллиард лет она стала тихой и спокойно планетой, богатой огромными запасами воды, населенной различными представителями микробной жизни — предками всех живых существ».

Жизнь на Земле могла возникнуть благодаря глине

Группа учёных под руководством Дань Ло (Dan Luo) из Корнеллского университета выступила с гипотезой, что концентратором для древнейших биомолекул могла служить обычная глина.

Изначально исследователи занимались не проблемой происхождения жизни – они искали способ повысить эффективность бесклеточных систем синтеза белка. Вместо того чтобы позволить ДНК и обслуживающим её белкам свободно плавать в реакционной смеси, учёные попробовали загнать их в частицы гидрогеля. Этот гидрогель, словно губка, впитывал реакционную смесь, сорбировал нужные молекулы, и в результате все нужные компоненты оказывались заперты в небольшом объёме – подобно тому, как это происходит в клетке.

Затем авторы исследования попытались использовать в качестве недорогого заменителя гидрогеля глину. Частицы глины оказались похожи на частицы гидрогеля, становясь своеобразными микрореакторами для взаимодействующих биомолекул.

Получив такие результаты, учёные не могли не вспомнить о проблеме происхождения жизни. Частицы глины с их способностью сорбировать биомолекулы могли бы на самом деле послужить самыми первыми биореакторами для самых первых биомолекул, пока те ещё не обзавелись мембранами. В пользу такой гипотезы говорит ещё и то, что вымывание силикатов и других минералов из скал с образованием глины началось, по геологическим прикидкам, как раз перед тем, когда, по мнению биологов, древнейшие биомолекулы начали объединяться в протоклетки.

— В воде, точнее в растворе, мало что могло произойти, потому что процессы в растворе идут абсолютно хаотично, а все соединения очень неустойчивы. Глина современной наукой — точнее, поверхность частиц глинистых минералов — рассматривается как матрица, на которой могли образовываться первичные полимеры. Но это тоже только одна из многих гипотез, каждая из которых имеет свои сильные и слабые стороны. Но чтобы смоделировать зарождение жизни в полном масштабе, нужно действительно быть Богом. Хотя на Западе сегодня уже появляются статьи с названиями «Конструирование клетки» или «Моделирование клетки». Например, один из последних нобелевских лауреатов Джеймс Шостак сейчас активно предпринимает попытки создания эффективных клеточных моделей, которые размножаются сами по себе, воспроизводя себе подобных.

Теория самопроизвольного (спонтанного) зарождения

Теория самопроизвольного зарождения жизни была широко распространена в Древнем мире — Вавилоне, Китае, Древнем Египте и Древней Греции (этой теории придерживался, в частности, Аристотель).

Ученые Древнего мира и средневековой Европы верили в то, что живые существа постоянно возникают из неживой материи: черви — из грязи, лягушки — из тины, светлячки — из утренней росы и т.п. Так, известный голландский ученый 17 в. Ван-Гельмонт совершенно серьезно описывал в своем научном трактате опыт, в котором он за 3 недели получил в запертом темном шкафу мышей непосредственно из грязной рубашки и горсти пшеницы. Впервые широко распространенную теорию решился подвергнуть экспериментальной проверке итальянский ученый Франческо Реди (1688). Он поместил несколько кусков мяса в сосуды и часть из них закрыл кисеей. В открытых сосудах на поверхности гниющего мяса появились белые червячки — личинки мух. В сосудах же, прикрытых кисеей, личинки мух отсутствовали. Таким образом Ф. Реди удалось доказать, что личинки мух появляются не из гниющего мяса, а из яиц, отложенных мухами на его поверхность.

В 1765 г. известный итальянский ученый и врач Ладзаро Спаланцани прокипятил в запаянных стеклянных колбах мясные и овощные бульоны. Бульоны в запаянных колбах не портились. Он сделал вывод, что под действием высокой температуры погибли все живые существа, способные вызывать порчу бульона. Однако опыты Ф. Реди и Л. Спаланцани убедили далеко не всех. Ученые-виталисты (от лат. vita — жизнь) считали, что в прокипяченном бульоне не происходит самозарождения живых существ, так как в нем разрушается особая «жизненная сила», которая не может проникнуть в запаянный сосуд, поскольку переносится по воздуху.

Споры но поводу возможности самозарождения жизни активизировались в связи с открытием микроорганизмов. Если сложные живые существа не могут самозарождаться, возможно, это могут микроорганизмы?

В связи с этим в 1859 г. французская Академия объявила о присуждении премии тому, кто окончательно решит вопрос о возможности или невозможности самозарождения жизни. Эту премию получил в 1862 г. знаменитый французский химик и микробиолог Луи Пастер. Так же как Спаланцани, он прокипятил питательный бульон в стеклянной колбе, но колба была не обычная, а с горлышком в виде 5-образной трубки. Воздух, а следовательно и «жизненная сила», могли проникать в колбу, но пыль, а вместе с нею и микроорганизмы, присутствующие в воздухе, оседали в нижнем колене 5-образной трубки, и бульон в колбе оставался стерильным (рис. 2.1.1). Однако стоило сломать горло колбы или ополоснуть стерильным бульоном нижнее колено 5-образной трубки, как бульон начинал быстро мутнеть — в нем появлялись микроорганизмы.

Таким образом, благодаря работам Луи Пастера теория самозарождения была признана несостоятельной и в научном мире утвердилась теория биогенеза, краткая формулировка которой — «все живое — от живого».

Однако, если все живые организмы в исторически обозримый период развития человечества происходят только от других живых организмов, естественно возникает вопрос: когда и каким образом появились на Земле первые живые организмы?

Теория креационизма

Теория креационизма предполагает, что все живые организмы (либо только простейшие их формы) были в определенный период времени сотворены («сконструированы») неким сверхъестественным существом (божеством, абсолютной идеей, сверхразумом, сверхцивилизацией и т.п.). Очевидно, что именно этой точки зрения с глубокой древности придерживались последователи большинства ведущих религий мира, в частности христианской религии.

Теория креационизма и в настоящее время достаточно широко распространена, причем не только в религиозных, но и в научных кругах. Обычно ее используют для объяснения наиболее сложных, не имеющих на сегодняшний день решения вопросов биохимической и биологической эволюции, связанных с возникновением белков и нуклеиновых кислот, формированием механизма взаимодействия между ними, возникновением и формированием отдельных сложных органелл или органов (таких, как рибосома, глаз или мозг). Актами периодическою «сотворения» объясняется и отсутствие четких переходных звеньев от одного типа животных
к другому, например от червей к членистоногим, от обезьяны к человеку и т.п. Необходимо подчеркнуть, что философский спор о первичности сознания (сверхразума, абсолютной идеи, божества) либо материи принципиально не разрешим, однако, поскольку попытка объяснить любые трудности современной биохимии и эволюционной теории принципиально непостижимыми сверхъестественными актами творения выводит эти вопросы за рамки научных исследований, теорию креационизма нельзя отнести к разряду научных теорий происхождения жизни на Земле.

Теории стационарного состояния и панспермии

Обе эти теории представляют собой взаимодополняющие элементы единой картины мира, сущность которой заключается в следующем: вселенная существует вечно и в ней вечно существует жизнь (стационарное состояние). Жизнь переносится с планеты на планету путешествующими в космическом пространстве «семенами жизни», которые могут входить в состав комет и метеоритов (панспермия). Подобных взглядов на происхождение жизни придерживался, в частности, основоположник учения о биосфере академик В.И. Вернадский.

Однако теория стационарного состояния, предполагающая бесконечно долгое существование вселенной, не согласуется с данными современной астрофизики, согласно которым вселенная возникла сравнительно недавно (около 16 млрд лет т.н.) путем первичного взрыва.

Очевидно, что обе теории (панспермии и стационарного состояния) вообще не предлагают объяснения механизма первичного возникновения жизни, перенося его на другие планеты (панспермия) либо отодвигая по времени в бесконечность (теория стационарного состояния).

alefsia.ru