Еволюція життя на Землі

Виникнення життя на Землі

1.  Вступ

2.  Поняття часу

3.  Гіпотези виникнення життя на Землі:

·  природний результат еволюції матерії

·  абіогенез і біогенез

·  данні, отримані при досліджені метиоритів

·  енергетичний баланс життя

·  гіпотеза панспермії

4.  Перші теорії Опаріна і Холдейна

5.  Основні етапи виникнення життя:

·  хім. еволюція живого

·  початкові етапи біологічного обміну

·  хіральна чистота живого

6. Прискорення еволюції

1. Людина часто схильна звертатися до минулого, так-як в ньому заховані його таємниці. Звернення до історії завжди пов¢язане з уявленням про незловимий хід часу, однак небагато хто мають ясну уяву про багаторіччя світу, в якому ми живемо. Скільки не існувало людство – питання про те, як і коли утворилась Земля, цікавило всіх. Питання, як і з чого зародилось життя, було одним з перших питань, з яким первісна людина звернулась до себе, ледве змогла і озирнутись в жорсткій боротьбі за існування.

2. Є що-небудь більш загадкове, ніж час? З глибокої давнини людство намагається проникнути в його сутність, виразити словами, числами, міфами. Саме в стародавніх міфах вперше з¢являються поняття “день” і “рік”, котрі являються більш конкретними, ніж поняття “час”. Вони мають початок і кінець. Згідно з біблією, Земля виникла декілька тисяч років назад. В інших культурах, наприклад, по китайській міфології, вік Землі оцінюється в 130 тисяч років. Давньоіндійські філософи вважають Землю такою старою, що навіть більш старою, ніж визначають сучасні вчені. Перший імпульс до поняття категорії часу дали, очевидно, давньогрецькі вчені-атомісти. Але лише в епоху Відродження (15-16ст.) наука починає звільнюватися від всезагального впливу міфології і всесильної влади церкви. Починається епоха Великих географічних відкриттів , доведена кулеподібна форма Землі. Корали – яскравий приклад геологічного годинника, але вони можуть служити тільки в періоді, не старше 440 млн. років.

3.Природний результат еволюції матерії.

 З незапам¢ятного часу походження життя було загадкою для всього людства. Але здатність задати собі питання: “Звідки ми?” – людина отримує порівняно недавно, 7-8 тисяч років тому, на початку нового кам¢яного віку (неоліта). Разом з тим з’являється віра в те, що навколишня природа – тварини і рослини, річки і моря, гори і рівнини – також одушевлені. Ідея самозародження життя з води, мулу чи гниющої матерії також йде від давніх міфів. В різноманітних варіантах ця ідея дожила до початку 20 століття. Більшість сучасних спеціалістів переконані в тому, що виникнення життя в умовах первичної Землі, є природний результат еволюції матерії. Це переконання основано на доведеній єдності хімічної основи життя, побудованій з декількох простих і самих розповсюджених у Всесвіті атомів. Ні один серйозний вчений сьогодні не вважає, що життя на Землі - виключно, явище у Всесвіті. Не дивлячись на те, що проведено і проводяться безліч ціленаправлених дослідів, але до сих пір не з’ясовано ніяких фактів, котрі показали б, що істоти принесені на Землю метеоритами або з космічною пиллю.

Біогенез і абіогенез

В розвитку вчення про походження життя важливе місце займає гіпотеза, яка затверджує, що все живе походить тільки від живого – теорія біогенезу. Цю теорію в середині 19 в. протиставляли ненаучним уявам про самонародження організмів. Однак як теорія походження життя, біогенез неупорядкований, оскільки принципіально протиставляється живе неживому, підтверджує відкинуту наукою ідею вічності життя.

Абіогенез – ідея про походження живого з неживого – вихідна гіпотеза сучасної теорії походження життя. Важливо підкреслити, що зараз життя на Землі не може виникнути абіогенним шляхом. Життя виникло на Землі абіогенним шляхом. В теперішній час живе походить тільки від живого(біогенне походження). Можливість повторного виникнення життя на Землі вилучене.

Данні, отримані при дослідженні метеоритів.

Однак, аж до самого останнього часу ми могли оперувати тільки методом логічної реконструкції. Але ось зовсім недавно ми отримали в руки зовсім неоцінимий матеріал: вдалось виявити надзвичайно давні з’єднання, які містять Вуглець, при чому ці з’єднання були виявлені не на Землі, де б вони зазнали за її багатовікову історію надто великі зміни, а в занесених до нас із космосу метеоритах. В метеоритах були виявлені складні з’єднання Вуглецю. Деякі з них можна розглядати як попередники складних біологічних молекул, але утворились вони щонайменше 4,5 млрд. років назад і не на Землі, а на якійсь іншій планеті. Виявлення цих з’єднань свідчить про те, що Земля зовсім не є єдиним місцем, з котрим пов’язані процеси виникнення життя: ці процеси можуть проходити і в інших ділянках Всесвіту, хоча подальша еволюція могла проходити зовсім різними шляхами. Ці знаходки слугують матеріальним підтвердженням повсюдності процесів зародження життя: ми зараз можемо говорити не тільки про виникнення життя на Землі, але про виникнення життя взагалі. Ми починаємо усвідомлювати, що процес еволюції життя є процес всезагальний і необхідний.

Енергетичний баланс життя.

Процес виникнення життя розпадається логічно на декілька стадій. Перша – це формування простих біогенних молекул – процес, якому, очевидно, передували поглинання і фіксація вільної енергії. Джерелом вільної енергії при цьому могли бути деякі форми випромінювання – або безпосередньо сонячна радіація, або сонячний вітер( потік плазми, складена в основному з ядер Водню і електронів, розповсюджуваних з великою швидкостю від Сонця в результаті безперервного розширення сонячної корони), або енергія радіоактивного розпаду. Таким чином, в “первинному бульйоні” в процесі його формування накопичувалась вільна енергія. Перша стадія еволюції життя в цьому бульйоні представляє собою поперед усього перетворення більш простих з’єднань за рахунок накопиченої вільної енергії в більш складні молекулярні струкрури. За цим в якийсь момент ( який саме, невідомо) під дією ультрафіолетового випромінювання Сонця з’являється нове джерело енергії, достатнє – але і не тільки – для підтримання життя. Однак життя не могло існувати на цьому принципі нескінченно. Виникали різні поглинаючі ультрафіолет форми, які, однак, безслідно зникли. Саме тут і діяв процес природного відбору на молекулярному рівні. На сьогодні ми бачимо тільки ті, що виграли в цьому змаганні.

Гіпотеза панспермії

Панспермія – гіпотеза про повсюдність поширення в Всесвіті зародків живих істот. Згідно панспермії, в світовому просторі розсіяні зародки життя (наприклад, спори мікроорганізмів), які рухаються під тиском світових променів, а потрапивши в сферу притягання планети, осідають на її поверхні і закладають на цій планеті початок живого. Ця гіпотеза була видвинута шведським вченим Ареніусом в 1907 р.