Biohemijska hipoteza o nastanku života. Pojava života na Zemlji

Opštinska obrazovna ustanova

Srednja škola br.45

Teorije o nastanku života na Zemlji

Izvedeno : učenik 11. razreda "B"

Nigmatullina Maria

Proveila : nastavnik biologije

Trapueva L. S.

Chelyabinsk

2010

Uvod

Hipoteze o nastanku života

Genobioza i holobioza

Oparin–Haldaneova teorija

RNK svijet kao preteča modernog života

Panspermija

Spontano nastajanje života

Teorija stabilnog stanja

Kreacionizam

Teorija evolucije

Darwinova teorija

Zaključak

Uvod

Teorije koje se tiču postanka Zemlje i života na njoj, kao i čitavog Univerzuma, različite su i daleko od pouzdanih. Prema teoriji stabilnog stanja, svemir je postojao oduvijek. Prema drugim hipotezama, Univerzum je mogao nastati od gomile neutrona kao rezultat "Velikog praska", roditi se u jednoj od crnih rupa ili ga je stvorio Stvoritelj. Suprotno popularnom mišljenju, nauka ne može pobiti tezu o božanskom stvaranju Univerzuma, kao što ni teološki pogledi ne odbacuju nužno mogućnost da je život u procesu svog razvoja dobio osobine koje se mogu objasniti na osnovu zakona prirode. .

Hipoteze o nastanku života

U različito vrijeme, postavljane su sljedeće hipoteze o porijeklu života na Zemlji:

Hipoteza biohemijske evolucije

Hipoteza panspermije

Hipoteza stacionarnog stanja života

Hipoteza o spontanoj generaciji

Teorije spontana generacija I Stabilno stanje su od istorijskog ili filozofskog interesa, jer su rezultati naučnih istraživanja u suprotnosti sa zaključcima ovih teorija.

Teorija panspermija ne rješava temeljno pitanje nastanka života, samo ga gura u još maglovitiju prošlost Univerzuma, iako se ne može isključiti kao hipoteza o početku života na Zemlji.

Genobioza i holobioza

U zavisnosti od toga šta se smatra primarnim, postoje dva metodološka pristupa pitanju porekla života:

Genobiosis- metodološki pristup pitanju porijekla života, zasnovan na vjerovanju u primat molekularnog sistema sa svojstvima primarnog genetskog koda.

Holobiosis- metodološki pristup pitanju nastanka života, zasnovan na ideji primata struktura obdarenih sposobnošću elementarnog metabolizma uz učešće enzimskog mehanizma.

Oparin–Haldaneova teorija

Godine 1924. budući akademik Oparin objavio je članak „Poreklo života“, koji je 1938. preveden na engleski jezik i oživeo je interesovanje za teoriju spontanog generisanja. Oparin je sugerirao da u otopinama jedinjenja visoke molekularne težine mogu spontano formiraju se zone povećane koncentracije koje su relativno odvojene od spoljašnje sredine i mogu da održavaju razmenu sa njom. Zvao ih je Koacervatne kapi, ili jednostavno koacervate.

Prema njegovoj teoriji, proces koji je doveo do pojave života na Zemlji može se podijeliti u tri faze:

Pojava organskih supstanci

Pojava proteina

Pojava proteinskih tijela

Astronomske studije pokazuju da su i zvijezde i planetarni sistemi nastali iz plina i prašine. Uz metale i njihove okside, sadržavao je vodik, amonijak, vodu i najjednostavniji ugljikovodik - metan.

Uslovi za početak procesa formiranja proteinskih struktura uspostavljeni su od trenutka pojave primarnog okeana. U vodenom okruženju, derivati ugljovodonika mogu biti podvrgnuti složenim hemijskim promenama i transformacijama. Kao rezultat ove komplikacije molekula, mogle bi nastati složenije organske tvari, odnosno ugljikohidrati.

Nauka je dokazala da je kao rezultat korištenja ultraljubičastih zraka moguće umjetno sintetizirati ne samo aminokiseline, već i druge biohemijske tvari. Prema Oparinovoj teoriji, daljnji korak ka nastanku proteinskih tijela moglo bi biti stvaranje koacervatnih kapljica. Pod određenim uslovima, vodena ljuska organskih molekula dobila je jasne granice i odvojila molekul od okolnog rastvora. Molekuli okruženi vodenom ljuskom sjedinili su se, formirajući multimolekularne komplekse - koacervate.

Kapljice koacervata također mogu nastati jednostavnim miješanjem različitih polimera. U ovom slučaju došlo je do samosastavljanja polimernih molekula u multimolekularne formacije - kapljice vidljive pod optičkim mikroskopom.

Kapi su bile sposobne da apsorbuju supstance izvana poput otvorenih sistema. Kada su razni katalizatori (uključujući enzime) bili uključeni u kapljice koacervata, u njima su se događale različite reakcije, posebno polimerizacija monomera koji dolaze iz vanjskog okruženja. Zbog toga bi se kapi mogle povećati u volumenu i težini, a zatim se podijeliti u kćerinske formacije. Dakle, koacervati mogu rasti, razmnožavati se i obavljati metabolizam.

Britanski biolog John Haldane također je iznio slične stavove.

Teoriju je testirao Stanley Miller 1953. u Miller-Urey eksperimentu. Stavio je mješavinu H 2 O, NH 3, CH 4, CO 2, CO u zatvorenu posudu (Sl. 1) i počeo da propušta električna pražnjenja kroz nju. Ispostavilo se da se formiraju aminokiseline. Kasnije su pod različitim uslovima dobijeni i drugi šećeri i nukleotidi. Zaključio je da se evolucija može dogoditi u fazno odvojenom stanju od otopine (koacervati). Međutim, takav sistem se ne može sam reproducirati.

Teorija je bila opravdana, osim jednog problema, na koji su gotovo svi stručnjaci iz oblasti nastanka života dugo zatvarali oči. Ako su spontano, kroz nasumične sinteze bez šablona, u koacervatu nastali pojedinačni uspješni dizajni proteinskih molekula (na primjer, efikasni katalizatori koji daju prednost datom koacervatu u rastu i reprodukciji), kako bi se onda mogli kopirati za distribuciju unutar koacervati, a još više za prijenos na potomke koacervate? Ispostavilo se da teorija nije u stanju da ponudi rešenje za problem tačne reprodukcije - unutar koacervata i u generacijama - pojedinačnih, nasumično pojavljivanih efikasnih proteinskih struktura. Međutim, pokazalo se da su prvi koacervati mogli nastati spontano iz lipida sintetiziranih abiogeno, te su mogli ući u simbiozu sa “živim otopinama” – kolonijama samoreplicirajućih RNA molekula, među kojima su bili ribozimi koji kataliziraju sintezu lipida, i takvu zajednicu je već moguće nazvati organizmom.

Aleksandar Oparin (desno) u laboratoriji

RNK svijet kao preteča modernog života

Do 21. stoljeća Oparin-Haldaneova teorija, koja pretpostavlja početnu pojavu proteina, praktično je ustupila mjesto modernijoj. Poticaj za njegov razvoj bilo je otkriće ribozima - RNA molekula s enzimskom aktivnošću i stoga sposobnih za kombiniranje funkcija koje u stvarnim stanicama uglavnom obavljaju odvojeno proteini i DNK, odnosno kataliziraju biokemijske reakcije i pohranjuju nasljedne informacije. Dakle, pretpostavlja se da su prva živa bića bila RNK organizmi bez proteina i DNK, a njihov prototip bi mogao biti autokatalitički ciklus formiran upravo od onih ribozima koji su sposobni da kataliziraju sintezu vlastitih kopija.

Panspermija

Prema teoriji Panspermije, koju je 1865. predložio njemački naučnik G. Rihter i konačno formulisao švedski naučnik Arrhenius 1895. godine, život je mogao biti donesen na Zemlju iz svemira. Najvjerovatnije je da će živi organizmi vanzemaljskog porijekla ući s meteoritima i kosmičkom prašinom. Ova pretpostavka se zasniva na podacima o visokoj otpornosti nekih organizama i njihovih spora na zračenje, visoki vakuum, niske temperature i druge uticaje. Međutim, još uvijek nema pouzdanih činjenica koje potvrđuju vanzemaljsko porijeklo mikroorganizama pronađenih u meteoritima. Ali čak i kada bi stigli na Zemlju i pokrenuli život na našoj planeti, pitanje izvornog porijekla života ostalo bi bez odgovora.

Francis Crick i Leslie Orgel su 1973. godine predložili drugu opciju – kontroliranu panspermiju, odnosno namjernu „infekciju“ Zemlje (zajedno sa drugim planetarnim sistemima) mikroorganizmima koje je napredna vanzemaljska civilizacija isporučila na bespilotnom svemirskom brodu, koja je možda bila suočena sa globalna katastrofa ili se jednostavno nadao da će terraformirati druge planete za buduću kolonizaciju. Dali su dva glavna argumenta u prilog svojoj teoriji - univerzalnost genetskog koda (poznate druge varijacije koda se mnogo rjeđe koriste u biosferi i malo se razlikuju od univerzalnog) i značajnu ulogu molibdena u nekim enzimima. Molibden je vrlo rijedak element u cijelom Sunčevom sistemu. Prema autorima, prvobitna civilizacija je možda živjela u blizini zvijezde obogaćene molibdenom.

Protiv prigovora da teorija panspermije (uključujući i kontroliranu) ne rješava pitanje nastanka života, iznijeli su sljedeći argument: na planetama drugog tipa nama nepoznatog, vjerovatnoća nastanka života u početku može biti velika. viši nego na Zemlji, na primjer, zbog prisustva posebnih minerala s visokom katalitičkom aktivnošću.

Godine 1981. F. Crick je napisao knjigu “Život sam: njegovo porijeklo i priroda” u kojoj izlaže hipotezu o kontrolisanoj panspermiji detaljnije nego u članku iu popularnom obliku.

Spontano nastajanje života

Ova teorija je bila uobičajena u staroj Kini, Babilonu i starom Egiptu kao alternativa kreacionizmu, s kojim je koegzistirala. Aristotel (384-322 pne), koji se često slavio kao osnivač biologije, zadržao je teoriju o spontanom nastanku života. Prema ovoj hipotezi, određene "čestice" supstance sadrže određeni "aktivni princip" koji u odgovarajućim uslovima može stvoriti živi organizam. Aristotel je bio u pravu kada je verovao da je ovaj aktivni princip sadržan u oplođenom jajetu, ali je pogrešno verovao da je takođe prisutan u sunčevoj svetlosti, blatu i trulom mesu.

Širenjem hrišćanstva teorija o spontanom nastanku života pala je u nemilost, ali je ta ideja nastavila da postoji negde u pozadini još mnogo vekova.

Čuveni naučnik Van Helmont opisao je eksperiment u kojem je navodno stvorio miševe za tri sedmice. Za ovo vam je bila potrebna prljava košulja, tamni ormar i šaka pšenice. Van Helmont je ljudski znoj smatrao aktivnim principom u procesu stvaranja miševa.

Godine 1688, italijanski biolog i lekar Francesco Redi pristupio je rigoroznije problemu nastanka života i doveo u pitanje teoriju spontanog nastajanja. Redi je otkrio da su mali bijeli crvi koji se pojavljuju na trulom mesu larve muha. Nakon niza eksperimenata, došao je do podataka koji podržavaju ideju da život može nastati samo iz prethodnog života (koncept biogeneze).

Ovi eksperimenti, međutim, nisu doveli do napuštanja ideje o spontanom nastanku, i iako je ta ideja pomalo izblijedjela u pozadini, ona je i dalje bila glavna verzija nastanka života.

Dok se činilo da Redijevi eksperimenti opovrgavaju spontano stvaranje kod muva, rane mikroskopske studije Antonie van Leeuwenhoek ojačale su teoriju u primjeni na mikroorganizme. Sam Leeuwenhoek nije ulazio u sporove između pristalica biogeneze i spontanog nastajanja, ali njegova zapažanja pod mikroskopom dala su hranu za obje teorije.

Godine 1860. francuski hemičar Louis Pasteur se bavio problemom nastanka života. Svojim eksperimentima dokazao je da su bakterije sveprisutne i da se neživi materijali lako mogu kontaminirati živim bićima ako nisu pravilno sterilizirani. Naučnik je prokuhao različite medije u vodi u kojima su se mogli formirati mikroorganizmi. Dodatnim ključanjem, mikroorganizmi i njihove spore su umrli. Pasteur je spojio zatvorenu tikvicu sa slobodnim krajem na cijev u obliku slova S. Spore mikroorganizama su se smjestile na zakrivljenu cijev i nisu mogle prodrijeti u hranljivi medij. Dobro prokuhan hranljivi medij ostao je sterilan, u njemu nije otkriveno porijeklo života, uprkos činjenici da je omogućen pristup zraku.

Kao rezultat niza eksperimenata, Pasteur je dokazao valjanost teorije biogeneze i konačno opovrgnuo teoriju spontanog nastajanja.

Teorija stabilnog stanja

Prema teoriji stabilnog stanja, Zemlja nikada nije nastala, već je postojala zauvek; uvek je bilo sposobno da podrži život, a ako se i promenilo, bilo je vrlo malo. Prema ovoj verziji, vrste također nikada nisu nastale, one su uvijek postojale, a svaka vrsta ima samo dvije mogućnosti - ili promjenu broja ili izumiranje.

Međutim, hipoteza stacionarnog stanja u osnovi je u suprotnosti sa podacima moderne astronomije, koji ukazuju na konačan životni vijek bilo koje zvijezde i, shodno tome, planetarnih sistema oko zvijezda. Prema savremenim procjenama, na osnovu uzimanja u obzir stope radioaktivnog raspadanja, starost Zemlje, Sunca i Sunčevog sistema je ~4,6 milijardi godina. Stoga akademska nauka obično ne razmatra ovu hipotezu.

Zagovornici ove teorije ne prepoznaju da prisustvo ili odsustvo određenih fosilnih ostataka može ukazivati na vrijeme pojave ili izumiranja određene vrste, te kao primjer navode predstavnika ribe s režnjevima peraja – kolakant (coelacanth). Prema paleontološkim podacima, životinje s režnjevim perajima izumrle su krajem perioda krede. Međutim, ovaj zaključak morao se preispitati kada su u regiji Madagaskara pronađeni živi predstavnici režnjeva peraja. Zagovornici teorije stabilnog stanja tvrde da se samo proučavanjem živih vrsta i poređenjem sa fosilnim ostacima može izvesti zaključak o izumiranju, a čak i tada je vrlo vjerovatno da će on biti netačan. Koristeći paleontološke podatke kao podršku teoriji stabilnog stanja, njeni zagovornici tumače pojavu fosila u ekološkom smislu. Na primjer, iznenadnu pojavu fosilne vrste u određenom sloju objašnjavaju povećanjem njene populacije ili njenim premještanjem na mjesta pogodna za očuvanje ostataka.

Kreacionizam

Kreacionizam (od engleskog. kreacija- stvaranje) je religiozno-filozofski koncept u okviru kojeg se cjelokupna raznolikost organskog svijeta, čovječanstva, planete Zemlje, kao i svijeta u cjelini, smatra namjerno stvorenim od nekog vrhovnog bića ili božanstva. Teorija kreacionizam, upućujući odgovor na pitanje o poreklu života na religiju (stvaranje života od Boga), prema Popperovom kriterijumu je izvan polja naučnog istraživanja (pošto je nepobitno: naučnim metodama je nemoguće dokazati i da je Bog nije stvorio život i da ga je Bog stvorio). Osim toga, ova teorija ne daje zadovoljavajući odgovor na pitanje o razlozima nastanka i postojanja samog vrhovnog bića, obično jednostavno postulirajući njegovu bespočetnost.

Teorija evolucije

Do sada se u naučnom i opšteobrazovnom okruženju teorija evolucije smatrala glavnom teorijom nastanka života na Zemlji u svoj svojoj raznolikosti. Ova teorija je proizašla iz rada porodice Darwin: liječnika, prirodnjaka i pjesnika Erasmusa Darwina (1731-1802), koji je predložio teoriju evolucije 1790-ih, a posebno njegovog unuka prirodnjaka Charlesa Darwina (1809-1882), koji je objavio 1859. njegova sada poznata knjiga „O poreklu vrsta prirodnom selekcijom, ili očuvanje omiljenih rasa u borbi za život“.
Teorija evolucije, koja se često naziva darvinistička teorija ili darvinizam, nije nastala niotkuda. Do Darvinovog vremena, kosmološka teorija Emanuela Kanta, sa njegovim beskonačnim Univerzumom u prostoru i vremenu, podložna zakonima mehanike koje je opisao Isak Njutn, postala je opšteprihvaćena. Osim toga, engleski naučnik Charles Lyell (1797-1875) potvrdio je teoriju takozvanog uniformitarizma, koju je predložio naučnik iz 18. stoljeća Jason Hutton (1726-1797), prema kojoj je Zemlja nastala milionima godina kao rezultat sporih i postepenih procesa koji se i danas odvijaju. Lyell je potkrijepio ovaj zaključak u 3 toma “Osnove geologije”, objavljenih 1830-1833.
Tako su stvoreni temelji teorije evolucije na kojima je Charles Darwin stvorio skladno zdanje svoje teorije objavljivanjem knjiga: „Poreklo vrsta“, „Promena domaćih životinja i kultivisanih biljaka“, „Poreklo čoveka i seksualni odabir” i drugi

Darwinova teorija

Prema Darwinu, evolucija, tj. historija razvoja organskog svijeta Zemlje odvija se kao rezultat interakcije tri glavna faktora: varijabilnost, naslijeđe i prirodna selekcija. Zahvaljujući ovim faktorima, organizmi akumuliraju nove adaptivne karakteristike tokom procesa razvoja, što u konačnici dovodi do stvaranja novih vrsta.
U prilog Darwinovoj teoriji odmah su predložena dva argumenta: ostaci organa i teorija embrionalne rekapitulacije.
Tako je sastavljena lista od 180 ljudskih rudimenata - organa koji su u procesu razvoja od nižih oblika izgubili svoju svrhu, tj. organi koji osobi više nisu potrebni i mogu se ukloniti. Međutim, dok su proučavali ove ostatke (na primjer, slijepo crijevo), naučnici su prekrižili organ po organ sa liste dok nisu prekrižili sve. Nakon 100 godina, fiziolozi ne smatraju nijedan ljudski organ beskorisnim.
Ubrzo je zadugo izumrla i teorija embrionalne rekapitulacije koju je 1868. predložio njemački zoolog Ernst Haeckel, pristalica i propagandista Darvinovog učenja. Ova teorija se zasniva na očiglednoj sličnosti između ljudskog i psećeg embriona u dobi od 4 nedelje, kao i na prisustvu takozvanih „škržnih proreza“ i „repa“ u ljudskom embrionu.
U stvari, ispostavilo se da je Haeckel krivotvorio ilustracije (retuširao ih), za koje je akademsko vijeće Univerziteta u Jeni proglasilo Hekela krivim za naučnu prevaru i njegovu teoriju neutemeljenom. Ali u SSSR-u, skoro prije njegovog raspada, udžbenici su uporno predstavljali slike embriona, navodno potvrđujući teoriju rekapitulacije, koju su embriolozi u ostatku svijeta dugo odbacivali.

Zaključak

Mnoge od ovih „teorija“ i njihova predložena objašnjenja za postojeću raznolikost vrsta koriste iste podatke, ali naglašavaju različite aspekte. Naučne teorije mogu biti superfantastične s jedne strane, i superskeptične s druge strane. U ovom okviru mogu naći mjesta i teološka razmatranja, ovisno o vjerskim stavovima njihovih autora. Jedna od glavnih tačaka neslaganja, čak iu preddarvinovsko doba, bilo je pitanje odnosa između naučnih i teoloških pogleda na istoriju života.

(9) život on zemlja u istorijskoj prošlosti kao rezultat... ogroman broj različitih hipoteza i teorije o uzroku nastanka život on zemlja, nijedan od njih...

Hipoteze o nastanku života na Zemlji.Život je jedan od najsloženijih fenomena prirode. Od davnina se činilo misteriozno i nespoznatljivo – zbog čega je oduvijek postojala oštra borba između materijalista i idealista oko pitanja njegovog porijekla. Pristalice idealističkih pogleda smatrali su (i smatraju) život duhovnim, nematerijalnim principom koji je nastao kao rezultat božanskog stvaranja. Materijalisti su, naprotiv, vjerovali da život na Zemlji može nastati iz nežive materije spontanim nastankom (abiogenezom) ili unošenjem iz drugih svjetova, tj. je proizvod drugih živih organizama (biogeneza).

Prema savremenim konceptima, život je proces postojanja složenih sistema koji se sastoje od velikih organskih molekula i neorganskih supstanci i sposobnih za samoreprodukciju, samorazvoj i održavanje svog postojanja kao rezultat razmene energije i materije sa okolinom. .

Akumulacijom ljudskog znanja o svijetu oko nas i razvojem prirodnih znanosti mijenjaju se pogledi na nastanak života i postavljaju se nove hipoteze. Međutim, ni danas pitanje porijekla života još uvijek nije konačno riješeno. Postoje mnoge hipoteze o nastanku života. Najvažnije od njih su sljedeće:

Kreacionizam (život je stvorio Stvoritelj);

Hipoteze o spontanom nastanku (spontano nastajanje; život je više puta nastajao iz nežive materije);

Hipoteza stabilnog stanja (život je oduvijek postojao);

Hipoteza panspermije (život donesen na Zemlju sa drugih planeta);

Biohemijske hipoteze (život je nastao u uslovima Zemlje kao rezultat procesa koji se povinuju fizičkim i hemijskim zakonima, tj. kao rezultat biohemijske evolucije).

Kreacionizam. Prema ovoj religijskoj hipotezi, koja ima drevne korijene, sve što postoji u Univerzumu, uključujući i život, stvoreno je od strane jedne Moći – Stvoritelja kao rezultat nekoliko djela natprirodnog stvaranja u prošlosti. Organizmi koji danas nastanjuju Zemlju potiču od individualno stvorenih osnovnih tipova živih bića. Stvorene vrste su od samog početka bile izvrsno organizovane i obdarene sposobnošću neke varijabilnosti u određenim granicama (mikroevolucija). Ove hipoteze se pridržavaju sljedbenici gotovo svih najraširenijih religijskih učenja.

Tradicionalni judeo-hrišćanski pogled na stvaranje, kako je izložen u Knjizi postanka, bio je i nastavlja biti kontroverzan. Međutim, postojeće kontradikcije ne pobijaju koncept stvaranja. Religija, razmatrajući pitanje porijekla života, traži odgovore uglavnom na pitanja „zašto?“ i “za šta?”, a ne na pitanje “kako?”. Ako znanost obilato koristi promatranje i eksperiment u svojoj potrazi za istinom, onda teologija razumije istinu kroz božansko otkrivenje i vjeru.

Proces božanskog stvaranja svijeta prikazan je kao da se dogodio samo jednom i stoga nepristupačan za posmatranje. U tom smislu, hipoteza o stvaranju ne može se ni dokazati ni opovrgnuti i uvijek će postojati zajedno sa naučnim hipotezama o nastanku života.

Hipoteze spontanog nastajanja. Hiljadama godina ljudi su vjerovali u spontano nastajanje života, smatrajući to uobičajenim načinom na koji živa bića nastaju iz nežive materije. Vjerovalo se da su izvor spontane generacije ili neorganska jedinjenja ili truli organski ostaci (koncept abiogeneze). Ova hipoteza bila je uobičajena u staroj Kini, Babilonu i Egiptu kao alternativa kreacionizmu, s kojim je koegzistirala. Ideju o spontanom nastanku izražavali su i filozofi antičke Grčke i još raniji mislioci, tj. očigledno je star koliko i samo čovečanstvo. Tokom tako duge istorije, ova hipoteza je modifikovana, ali i dalje ostaje pogrešna. Aristotel, koji je često slavljen kao osnivač biologije, pisao je da žabe i insekti napreduju u vlažnom tlu. U srednjem vijeku mnogi su “uspjeli” da promatraju rađanje raznih živih bića, poput insekata, crva, jegulja, miševa, u raspadajućim ili trulim ostacima organizama. Ove „činjenice“ smatrale su se vrlo uvjerljivima sve dok talijanski ljekar Francesco Redi (1626-1697) nije strožije pristupio problemu nastanka života i doveo u pitanje teoriju spontanog nastajanja. Godine 1668. Redi je izveo sljedeći eksperiment. Mrtve zmije je stavio u različite posude, pokrivajući neke posude muslinom, a druge ostavljajući otvorene. Muhe koje su naletjele polagale su jaja na mrtve zmije u otvorenim posudama; Ubrzo su se larve izlegle iz jaja. U pokrivenim posudama nije bilo larvi (slika 5.1). Tako je Redi dokazao da su bijeli crvi koji se pojavljuju u mesu zmija larve firentinske muhe i da ako se meso pokrije i spriječi pristup muhama, ono neće „proizvesti“ crve. Pobijajući koncept spontane generacije, Redi je sugerirao da život može nastati samo iz prethodnog života (koncept biogeneze).

Sličnih stavova imao je i holandski naučnik Anthony van Leeuwen Hoek (1632-1723), koji je pomoću mikroskopa otkrio sićušne organizme nevidljive golim okom. To su bile bakterije i protisti. Leeuwenhoek je sugerirao da su ti sićušni organizmi, ili "životinje", kako ih je on nazvao, potekli od svoje vrste.

Leeuwenhoekovo mišljenje dijelio je i talijanski naučnik Lazzaro Spallanzani (1729-1799), koji je odlučio eksperimentalno dokazati da mikroorganizmi koji se često nalaze u mesnoj čorbi ne nastaju spontano u njoj. U tu svrhu je u posude stavljao tečnost bogatu organskim materijama (mesnu čorbu), koju je prokuhao na vatri, nakon čega je posude hermetički zatvorio. Kao rezultat toga, čorba u posudama je ostala čista i bez mikroorganizama. Spallanzani je svojim eksperimentima dokazao nemogućnost spontanog stvaranja mikroorganizama.

Protivnici ovog gledišta tvrdili su da život nije nastao u tikvicama iz razloga što se zrak u njima pogoršava tokom ključanja, pa su ipak prihvatili hipotezu o spontanom nastanku.

U 19. veku ovoj hipotezi je zadat snažan udarac. Francuski mikrobiolog Louis Pasteur (1822-1895) i engleski biolog John Tyndall (1820-1893). Pokazali su da se bakterije šire zrakom i da ako nema bakterija u zraku koje ulaze u tikvice sa steriliziranim bujonom, onda se neće pojaviti u samoj juhi. Za to je Pasteur koristio tikvice sa zakrivljenim vratom u obliku slova S, koje su služile kao zamka za bakterije, dok je zrak slobodno prodirao u i iz tikvice (slika 5.3).

Tyndall je sterilizirao zrak koji je ulazio u tikvice propuštajući ga kroz plamen ili vatu. Do kraja 70-ih. 19. vijek Gotovo svi naučnici su prepoznali da živi organizmi potiču samo od drugih živih organizama, što je značilo vraćanje na prvobitno pitanje: odakle su došli prvi organizmi?

Hipoteza stabilnog stanja. Prema ovoj hipotezi, Zemlja nikada nije nastala, već je postojala zauvek; uvek je bilo sposobno da podrži život, a ako se i promenilo, bilo je vrlo malo; vrste su takođe postojale oduvek. Ova hipoteza se ponekad naziva hipoteza eternalizam (od lat. eternus- vječni).

Hipotezu o eternizmu iznio je njemački naučnik W. Preyer 1880. Preyerove stavove podržao je akademik V.I. Vernadsky, autor doktrine o biosferi.

Hipoteza panspermije. Hipoteza o nastanku života na Zemlji kao rezultat prenošenja određenih embriona života sa drugih planeta naziva se

panspermija (iz grčkog pan- sve, svaki i sperma- sjeme). Ova hipoteza je susedna hipotezi stacionarnog stanja. Njegovi pristaše podržavaju ideju o vječnom postojanju života i iznose ideju o njegovom vanzemaljskom porijeklu. Jedan od prvih koji je izrazio ideju kosmičkog (vanzemaljskog) porijekla života bio je njemački naučnik G. Richter 1865. Prema Rihteru, život na Zemlji nije nastao iz neorganskih supstanci, već je donesen sa drugih planeta. S tim u vezi, pojavila su se pitanja koliko je moguć takav transfer s jedne planete na drugu i kako se to može ostvariti. Odgovori su se tražili prvenstveno u fizici, a ne čudi što su prvi branioci ovih stavova bili predstavnici ove nauke, istaknuti naučnici G. Helmholtz, S. Arrhenius, J. Thomson, P.P. Lazarev i dr.

Prema idejama Thomsona i Helmholtza, spore bakterija i drugih organizama mogle bi se donijeti na Zemlju meteoritima. Laboratorijske studije potvrđuju visoku otpornost živih organizama na štetne efekte, posebno na niske temperature. Na primjer, biljne spore i sjemenke nisu umrle čak ni nakon dužeg izlaganja tekućem kisiku ili dušiku.

Drugi naučnici su izrazili ideju o prenošenju "spore života" na Zemlju pomoću svjetlosti.

Moderni pristalice koncepta panspermije (uključujući nobelovca engleskog biofizičara F. Cricka) vjeruju da su život na Zemlju donijeli slučajno ili namjerno svemirski vanzemaljci.

Hipotezu o panspermiji podržava stajalište astronoma C. Wickramasinghea (Šri Lanka) i F. Hoylea

(Velika britanija). Vjeruju da su mikroorganizmi prisutni u velikom broju u svemiru, uglavnom u oblacima plina i prašine, gdje, prema naučnicima, nastaju. Zatim, ove mikroorganizme hvataju komete, koje zatim, prolazeći u blizini planeta, "sijaju klice života".

Postoje mnoge hipoteze o nastanku života na Zemlji. Najvažnije od njih su: kreacionizam, spontana generacija, stabilno stanje, panspermija, biohemijske hipoteze

Hipoteze o nastanku života

Poreklo života na Zemlji jedan je od najvažnijih problema prirodnih nauka. Tokom desetina vekova menjali su se pogledi na problem života, iznosile različite ideje, hipoteze i koncepti. Neki od njih su postali široko rasprostranjeni u različitim periodima u istoriji razvoja prirodnih nauka. Trenutno postoji pet hipoteza o nastanku života:

1. Kreacionizam je hipoteza koja kaže da je život stvorilo natprirodno biće kao rezultat čina stvaranja. Ima najdužu istoriju. Zasniva se na prisustvu u živim organizmima posebne sile, "duše", koja kontroliše sve životne procese.

2. Hipoteza stabilnog stanja, prema kojoj život nikada nije nastao, već je uvijek postojao. Kako su se prirodni uslovi mijenjali, mijenjale su se i vrste: neke su nestale, druge su se pojavile. Na osnovu istraživanja paleontologa.

3. Hipoteza o spontanom nastanku života, koja se zasniva na ideji o ponovnom nastanku života iz nežive materije, izneta je u drevnoj Kini i Indiji kao alternativa kreacionizmu. Ovu hipotezu su podržali Platon, Aristotel, Galileo, Descartes i Lamarck. Suština hipoteze: niži živi organizmi nastali su iz mulja, vlažnog tla i trulog mesa. Da bi pobio ovu hipotezu, F. Redi je formulisao princip: „Sve živo je od živih bića“, nakon što je pronašao razlog za pojavu crva na trulom mesu. L. Pasteur je svojim eksperimentima s virusima definitivno dokazao nedosljednost ideje o spontanom nastanku života.

4. Hipoteza panspermije, prema kojoj je život na Zemlju donesen iz svemira. Prvi ga je izrazio G. Rihter krajem 19. veka. Ovaj koncept dopušta mogućnost nastanka života u različito vrijeme u različitim dijelovima Univerzuma i njegovog prijenosa na različite načine na Zemlju (meteoriti, asteroidi, kosmička prašina).

5. Hipoteza o istorijskom poreklu života kroz biohemijsku evoluciju. Autori su A. Oparin i S. Haldane. Sa stanovišta hipoteze A. Oparina, kao i sa stanovišta savremene nauke, do nastanka života iz nežive materije došlo je kao rezultat prirodnih procesa u Univerzumu tokom duge evolucije materije. A. Oparin je identifikovao nekoliko faza biohemijske evolucije, čiji je krajnji cilj bila primitivna živa ćelija. Evolucija se odvijala prema sljedećoj shemi:

A) geohemijska evolucija planete Zemlje, sinteza najjednostavnijih jedinjenja kao što su CO2, NH3, H2O itd., prelazak vode iz parnog u tečno stanje kao rezultat postepenog hlađenja Zemlje. Evolucija atmosfere i hidrosfere.

B) formiranje organskih tvari - aminokiselina - iz neorganskih spojeva i njihovo nakupljanje u primarnom oceanu kao rezultat elektromagnetnog utjecaja Sunca, kosmičkog zračenja i električnih pražnjenja.

C) postepeno usložnjavanje organskih jedinjenja i formiranje proteinskih struktura.

D) izolacija proteinskih struktura iz medijuma, formiranje vodenih kompleksa i stvaranje vodene ljuske oko proteina.

D) fuzija takvih kompleksa i formiranje koacervata sposobnih za razmjenu materije i energije sa okolinom.

E) apsorpcija metala koacervatima, što je dovelo do stvaranja enzima koji ubrzavaju biohemijske procese.

G) formiranje hidrofobnih lipidnih granica između koacervata i spoljašnje sredine, što je dovelo do formiranja polupropusnih membrana koje su obezbedile očuvanje stabilnosti funkcionisanja koacervata.

H) razvoj u toku evolucije u ovim formacijama procesa samoregulacije i samoreprodukcije.

Prema akademiku V. Vernadskom, nastanak života povezan je sa snažnim skokom, koji je uneo toliko kontradiktornosti u evoluciju da su stvorili uslove za nastanak žive materije. Ekstremna složenost organizacije žive materije dokaz je da je nastanak života rezultat dugog procesa biološke evolucije.

6. Moderna teorija biološke evolucije

Evolucija se shvaća kao jedan od oblika kretanja koji karakteriziraju postupne, kontinuirane, nagomilane promjene koje dovode do kvalitativnih pomaka u razvoju žive prirode. U procesu formiranja evolucijske paradigme razlikuju se tri glavne faze:

· Prva faza je tradicionalna biologija; njen najistaknutiji predstavnik je švedski naučnik C. Linnaeus.

· Druga faza je klasična teorija biološke evolucije; tvorac - engleski prirodnjak Charles Darwin.

· Treća faza je sintetička teorija biološke evolucije. Njegov sadržaj bio je rezultat ideja Charlesa Darwina i češkog botaničara, osnivača genetike G. Mendela.

Opća teorijska osnova tradicionalne biologije, koja je dominirala biološkom mišlju od antičkih vremena do 19. stoljeća, bio je koncept kreacionizma, zasnovan na ideji istovremenog nastanka svih oblika života na Zemlji. Zadatak tradicionalne biologije bio je da napravi klasifikaciju i sistematizaciju svih živih bića. Najznačajniji doprinos rješavanju ovog problema dao je C. Linnaeus, koji je stvorio sistem klasifikacije živih organizama, koji je otkrio cjelovitost, jedinstvo, međusobnu povezanost i kontinuitet organizama, što je zauzvrat dovelo naučnike do ideje da sva raznolikost oblika žive prirode je rezultat biološke evolucije. Tradicionalna biologija svoj naučni materijal akumulira neposrednim posmatranjem žive prirode, pa se i danas razvija.

Teorija Charlesa Darwina bila je rezultat sinteze ogromne količine različitih činjeničnih podataka. Darwinovo objašnjenje procesa evolucije može se sažeti na sljedeći način:

1. Bilo koju grupu životinja i biljaka karakteriše varijabilnost. Varijabilnost je jedno od svojstava svojstvenih živim organizmima.

2. Broj organizama svake vrste koji se rađaju znatno je veći od broja koji mogu pronaći hranu za sebe, preživjeti i ostaviti potomstvo. Većina potomaka umire u svakoj generaciji.

3. Pošto se rađa više jedinki nego što može preživjeti, postoji konkurencija za hranu i stanište.

4. Nasljedne promjene koje organizmu olakšavaju opstanak u određenoj sredini daju njegovim vlasnicima prednost u odnosu na druge, manje prilagođene organizme. Preživjeli pojedinci stvaraju sljedeću generaciju i na taj način dolazi do odabira najprikladnijih predstavnika (prirodna selekcija).

Poticaj za formiranje sintetičke teorije evolucije bilo je otkriće zakona nasljeđivanja i dešifriranje strukture DNK. Sadržaj sintetičke teorije evolucije je sinteza darvinizma i dostignuća molekularne biologije. Suština teorije je da se proces evolucije predstavi kao nadmetanje genetskih programa koji određuje individualni razvoj organizama. Štaviše, važnu ulogu u određivanju općeg smjera evolucije igra glavni programski uređaj, a to je biosfera u cjelini. Biosfera je ta koja određuje brzinu i smjer evolucijske transformacije vrsta koje čine njen sastav.

Bioetika

Na prvi pogled se čini da između etike i biologije nema ničeg zajedničkog. Uostalom, etika je grana društvenog i humanitarnog znanja koja proučava idealnu sferu propisa, normi i principa ljudskog ponašanja, dok je biologija jedna od prirodnih nauka koja proučava stvarne činjenice koje karakterišu suštinu života. Međutim, postoji veza između biologije i etike. Uostalom, čovjek je proizvod duge biološke evolucije. A jedna od strana evolucije je borba za postojanje, tokom koje se ne koriste samo fizičke mjere, već i psihološke, uključujući i etičke standarde.

Bioetika je upravo proučavanje mentalnih procesa koji su se, nastali u ranim fazama evolucije živih bića, postepeno razvijali i doveli do pojave skupa zahtjeva i principa koji se nazivaju ljudska etika. Bioetika se, u pravcu svojih interesovanja, najviše približava predmetu proučavanja društvenih i humanističkih nauka, proučavajući sledeće glavne probleme:

· Problemi dubinskih, bioloških izvora etičkih principa ljudskog ponašanja, manifestacije rudimenata ovih principa u ponašanju živih organizama već u ranim fazama biološke evolucije.

· Rešavanje na ovoj osnovi pitanja korelacije u etičkim principima čoveka, urođenog i stečenog, biološkog i društvenog i nesvesnog.

· Razvoj skupa novih etičkih standarda, čija je relevantnost povezana sa mogućnošću dubokih posljedica za ljude najvećih otkrića moderne biologije, posebno genetike.

Složeni programi ponašanja svojstveni životinjskom svijetu i norme ljudske etike imaju jedno biogeno porijeklo. Na osnovu toga, bioetika kao središnja ideja postavlja ideju da principi ljudskog ponašanja imaju ne samo društvene, već i biološke preduslove. Bioetika otkriva u našem unutrašnjem svijetu i u našem ponašanju, pored oblika koje su generirali razum, kultura, društvo, postoje i forme određene drevnim genetskim programima naslijeđenim od naših životinjskih predaka. Važan smjer moderne bioetike je potraga za novim pristupima moralnoj procjeni fenomena kao što su eutanazija, povreda seksualnog identiteta, kloniranje.

MINISTARSTVO PROSVETE REPUBLIKE BELORUSIJE

BSPU IM. M. TANK

FAKULTET ZA SPECIJALNE EDUKACIJE

KATEDRA ZA OSNOVE DEFEKTOLOGIJE

Esej

u disciplini "Prirodne nauke"

na temu:

"Glavne hipoteze o nastanku života na Zemlji."

Izvedeno:

Student 1. godine grupe 101

dopisni odjel (budžet

oblik obuke)

………Irina Anatoljevna

UVOD……………………………………………………………………………………………..….1

1. KREACIJAZAM…………………………………………………………….1

2. TEORIJA STANJA STANJA …………..……………….….2

3. TEORIJA SPONTANE GENERACIJE…………..…3

4. TEORIJA PANSPERMIJE……………………………………………………………..7

5. TEORIJA AI OPARINA……………………………………………………………10

6. SAVREMENI POGLEDI O NASTANKU ŽIVOTA NA ZEMLJI……………………………………………………………………………………………………………………………………………..12

ZAKLJUČAK…………………………………………………………………………..14

LITERATURA ……………………………………………………………………………...15

UVOD

Problem nastanka života na Zemlji i mogućnosti njegovog postojanja u drugim područjima Univerzuma dugo je privlačio pažnju kako naučnika i filozofa, tako i običnih ljudi. Poslednjih godina značajno je poraslo interesovanje za ovaj „večiti problem“.

To je zbog dvije okolnosti: prvo, značajnog napretka u laboratorijskom modeliranju nekih faza evolucije materije koje su dovele do nastanka života, i drugo, brzog razvoja svemirskih istraživanja, što je omogućilo direktnu potragu za bilo kojim oblicima života na planete Sunčevog sistema sve realnije, au budućnosti i šire.

Poreklo života jedno je od najmisterioznijih pitanja, na koje je malo verovatno da će se ikada dobiti sveobuhvatan odgovor. Mnoge hipoteze, pa čak i teorije o nastanku života, koje objašnjavaju različite aspekte ovog fenomena, do sada nisu u stanju da prevladaju bitnu okolnost - eksperimentalno potvrđuju činjenicu pojave života. Moderna nauka nema direktne dokaze o tome kako i gdje je nastao život. Postoje samo logičke konstrukcije i indirektni dokazi dobijeni modelskim eksperimentima, te podaci iz oblasti paleontologije, geologije, astronomije itd.

Teorije o poreklu života na Zemlji su različite i daleko od pouzdanih. Najčešće teorije o nastanku života na Zemlji su sljedeće:

1. Život je stvorilo natprirodno biće (Stvoritelj) u određeno vrijeme (kreacionizam).

2. Život je oduvijek postojao (teorija stacionarnog stanja).

3. Život je više puta nastajao iz nežive materije (spontano nastajanje).

4. Život je na našu planetu donesen izvana (panspermija).

5. Život je nastao kao rezultat procesa koji se povinuju hemijskim i fizičkim zakonima (biohemijska evolucija).

1. KREACIJAZAM.

Kreacionizam (od latinskog creasio - stvaranje) je filozofsko-metodološki koncept u okviru kojeg se cjelokupna raznolikost organskog svijeta, čovječanstva, planete Zemlje, kao i svijeta u cjelini, smatra namjerno stvorenim od nekog superbića. (Kreator) ili božanstvo. Ne postoje naučni dokazi za ovu tačku gledišta: u religiji se istina poima kroz božansko otkrivenje i vjeru. Smatra se da se proces stvaranja svijeta dogodio samo jednom i stoga nepristupačan za posmatranje.

Teorije kreacionizma se pridržavaju sljedbenici gotovo svih najčešćih religijskih učenja (naročito kršćani, muslimani, jevreji). Prema ovoj teoriji, nastanak života se odnosi na neki specifični natprirodni događaj u prošlosti koji se može izračunati. Godine 1650., nadbiskup Usher od Armagha (Irska) izračunao je da je Bog stvorio svijet u oktobru 4004. godine prije Krista. e. i završio svoj posao 23. oktobra u 9 sati, stvarajući čovjeka. Ašer je dobio ovaj datum zbrajanjem starosti svih ljudi koji se spominju u biblijskom rodoslovu, od Adama do Hrista („ko je koga rodio“). Sa aritmetičke tačke gledišta, ovo ima smisla, ali znači da je Adam živio u vrijeme kada je, kako pokazuju arheološki nalazi, na Bliskom istoku već postojala dobro razvijena urbana civilizacija.

Tradicionalni judeo-hrišćanski pogled na stvaranje, kako je izložen u Knjizi postanka, bio je i nastavlja biti kontroverzan. Međutim, postojeće kontradikcije ne pobijaju koncept stvaranja. Hipoteza stvaranja ne može se ni dokazati ni opovrgnuti i uvijek će postojati zajedno sa naučnim hipotezama o poreklu života.

Kreacionizam se smatra Božjom kreacijom. Međutim, danas je neki vide kao rezultat djelovanja visokorazvijene civilizacije koja stvara različite oblike života i prati njihov razvoj.

2. TEORIJA STACIONARNOG STANJA.

Prema ovoj teoriji, Zemlja nikada nije nastala, već je postojala zauvek; uvek je bilo sposobno da podrži život, a ako se i promenilo, bilo je vrlo malo. Prema ovoj verziji, vrste također nikada nisu nastale, one su uvijek postojale, a svaka vrsta ima samo dvije mogućnosti - ili promjenu broja ili izumiranje.

Prema savremenim procjenama, na osnovu brzine radioaktivnog raspada, starost Zemlje je 4,6 milijardi godina. Naprednije metode datiranja daju sve veće procjene starosti Zemlje, što navodi zagovornike teorije stabilnog stanja da vjeruju da je Zemlja oduvijek postojala.

Pronađene su i mnoge druge životinje koje su se smatrale izumrlim, na primjer, lingula - mala morska životinja, koja je navodno izumrla prije 500 miliona godina, danas je živa i poput ostalih "živih fosila": solendon - rovka, tuatara - a gušter. Milioni godina nisu pretrpjeli nikakve evolucijske promjene.

Još jedan primjer zablude je Archeopteryx - stvorenje koje povezuje ptice i gmizavce, prelazni oblik na putu transformacije gmizavaca u ptice. Ali 1977. godine u Koloradu su otkriveni fosili ptica, čija je starost srazmerna i čak premašuje starost ostataka arheopteriksa, tj. nije prelazni oblik.

Zagovornici teorije stabilnog stanja tvrde da se samo proučavanjem živih vrsta i poređenjem sa fosilnim ostacima može izvesti zaključak o izumiranju, a čak i tada je vrlo vjerovatno da će on biti netačan. Koristeći paleontološke podatke kao podršku teoriji stabilnog stanja, njeni zagovornici tumače pojavu fosila u ekološkom smislu.

Na primjer, iznenadnu pojavu fosilne vrste u određenom sloju objašnjavaju povećanjem njene populacije ili njenim premještanjem na mjesta pogodna za očuvanje ostataka.

Veliki dio argumenata za ovu teoriju ima veze s nejasnim aspektima evolucije, kao što je značaj prekida u fosilnom zapisu, i upravo je u tom pravcu ona najopsežnije razvijena.

Hipoteza stabilnog stanja ponekad se naziva hipoteza eternizma (od latinskog eternus - vječan). Hipotezu o eternizmu iznio je njemački naučnik W. Preyer 1880. godine.

Preyerova gledišta podržavao je akademik Vladimir Ivanovič Vernadski (1864 - 1945), autor doktrine o biosferi. Vernadsky je vjerovao da je život ista vječna osnova kosmosa, a to su materija i energija. „Znamo, i znamo to naučno“, insistirao je, „da Kosmos ne može postojati bez materije, bez energije. I ima li dovoljno materije, čak i bez manifestacije života, da se izgradi Kosmos, taj Univerzum koji je dostupan ljudskom umu? On je na ovo pitanje odgovorio negativno, pozivajući se konkretno na naučne činjenice, a ne na lične simpatije, filozofska ili religiozna uvjerenja. „...Možemo govoriti o vječnosti života i manifestacijama njegovih organizama, kao što možemo govoriti o vječnosti materijalnog supstrata nebeskih tijela, njihovim toplinskim, električnim, magnetskim svojstvima i njihovim manifestacijama. Sa ove tačke gledišta, pitanje početka života biće jednako daleko od naučnog istraživanja kao i pitanje početka materije, toplote, elektriciteta, magnetizma i kretanja.”

Na osnovu ideje o biosferi kao zemaljskom, ali istovremeno i kosmičkom mehanizmu, Vernadsky je povezao njeno formiranje i evoluciju sa organizacijom Kosmosa. „Postaje nam jasno“, napisao je, „da je život kosmički fenomen, a ne čisto zemaljski“. Vernadsky je ovu ideju ponovio mnogo puta: „... nije bilo početka života u Kosmosu koji mi posmatramo, jer nije bilo početka ovog Kosmosa. Život je vječan jer je Kosmos vječan.”

3. TEORIJA SPONTANE GENERACIJE.

Ova teorija je bila uobičajena u staroj Kini, Babilonu i Egiptu kao alternativa kreacionizmu, s kojim je koegzistirala. Vjerska učenja svih vremena i svih naroda obično su pripisivala pojavu života jednom ili drugom stvaralačkom činu božanstva. I prvi istraživači prirode su to pitanje riješili vrlo naivno. Aristotel (384. – 322. pne.), često slavljen kao osnivač biologije, držao se teorije o spontanom nastanku života. Čak i za tako izvanredan um antike kao što je Aristotel, nije bilo posebno teško prihvatiti ideju da životinje - crvi, insekti, pa čak i ribe - mogu nastati iz mulja. Naprotiv, ovaj filozof je tvrdio da će svako suho tijelo, postajući vlažno, i, obrnuto, svako vlažno tijelo, postajući suho, roditi životinje.

Poreklo života na Zemlji jedan je od najvažnijih problema prirodnih nauka. Još u antičko doba ljudi su se postavljali pitanja odakle je nastala živa priroda, kako je nastao život na Zemlji, gdje je linija prelaska iz beživotnog u život itd. promijenjene, izražene su različite ideje, hipoteze i koncepti. Ovo pitanje zabrinjava čovječanstvo do danas.

Neke ideje i hipoteze o nastanku života postale su rasprostranjene u različitim periodima u istoriji razvoja prirodnih nauka. Trenutno postoji pet hipoteza o nastanku života:

Kreacionizam je hipoteza koja kaže da je život stvorilo natprirodno biće kao rezultat čina stvaranja, odnosno Boga.

Hipoteza stabilnog stanja, koja kaže da je život oduvijek postojao.

Hipoteza o spontanom nastanku života, koja se zasniva na ideji o ponovnom nastanku života iz nežive materije.

Hipoteza panspermije, prema kojoj je život na Zemlju donesen iz svemira.

Hipoteza o istorijskom poreklu života kroz biohemijsku evoluciju.

Prema kreacionističku hipotezu koja ima najdužu istoriju, stvaranje života je čin božanskog stvaranja. Dokaz za to je prisutnost u živim organizmima posebne sile, "duše" koja kontrolira sve životne procese. Hipoteza kreacionizma inspirisana je religijskim pogledima i nema nikakve veze sa naukom.

Prema hipoteza stabilnog stanja,život nikada nije nastao, već je postojao zauvijek zajedno sa Zemljom, odlikujući se velikom raznolikošću živih bića. Kako su se životni uslovi na Zemlji mijenjali, mijenjale su se i vrste: neke su nestale, druge su se pojavile. Ova hipoteza se uglavnom zasniva na paleontološkim studijama. U svojoj suštini, ova hipoteza se ne odnosi na koncepte nastanka života, budući da suštinski ne utiče na pitanje porekla života.

Hipoteza o spontanom nastanku života je u drevnoj Kini i Indiji izneta kao alternativa kreacionizmu. Ideje ove hipoteze podržali su mislioci antičke Grčke (Platon, Aristotel), kao i naučnici modernog perioda (Galileo, Descartes, Lamarck). Prema ovoj hipotezi, živi organizmi (niži) mogu se pojaviti spontanim nastankom iz nežive materije koja sadrži neku vrstu „aktivnog principa“. Tako, na primjer, prema Aristotelu, insekti i žabe, pod određenim uvjetima, mogu rasti u mulju i vlažnom tlu; crvi i alge u stajaćoj vodi, ali larve muha u pokvarenom mesu dok trune.

Međutim, već od početka 17. stoljeća. Ovo shvatanje porekla života počelo je da se dovodi u pitanje. Značajan udarac ovoj hipotezi zadao je talijanski prirodnjak i liječnik F. Redi (1626–1698), koji je 1688. otkrio suštinu nastanka života u trulom mesu. F. Redi je formulisao svoj princip: “Sva živa bića potječu od živih bića” i postao je osnivač koncepta biogeneze, koji je tvrdio da život može nastati samo iz prethodnog života.

Francuski mikrobiolog L. Pasteur (1822–1895) je svojim eksperimentima s virusima konačno dokazao nedosljednost ideje o spontanom nastanku života. Međutim, odbacivši ovu hipotezu, nije predložio svoju i nije rasvijetlio pitanje porijekla života.

Ipak, eksperimenti L. Pasteura bili su od velike važnosti za dobijanje bogatog empirijskog materijala iz oblasti mikrobiologije njegovog vremena.

Hipoteza panspermije– o nezemaljskom poreklu života donošenjem „embriona života“ iz svemira na Zemlju – prvi je izrazio nemački biolog i lekar G. Rihter krajem 19. veka. Koncept panspermije (od grč. pan- sve, sperma– sjeme) omogućava mogućnost nastanka života u različito vrijeme u različitim dijelovima Univerzuma i njegovog prijenosa na različite načine na Zemlju (meteoriti, asteroidi, kosmička prašina).

Zaista, sada su dobijeni neki podaci koji ukazuju na mogućnost stvaranja organskih supstanci hemijskim putem u svemirskim uslovima. Tako su 1975. u lunarnom tlu pronađeni prekursori aminokiselina. Najjednostavniji ugljični spojevi, uključujući i one bliske aminokiselinama, otkriveni su u međuzvjezdanim oblacima. U meteoritima su pronađeni aldehidi, voda, alkoholi, cijanovodonična kiselina itd.

Koncept panspermije dijelili su najveći naučnici s kraja 19. i početka 20. stoljeća: njemački hemičar i agronom J. Liebig, engleski fizičar W. Thomson, njemački prirodnjak G. Helmholtz i švedski fizikalni hemičar S. Arrhenius . Godine 1907. S. Arrhenius je čak opisao u svojim spisima kako žive spore organizama bježe u svemir s česticama prašine sa drugih planeta. Žureći kroz ogromna prostranstva svemira pod uticajem pritiska zvezdane svetlosti, završili su na planetama i, gde su postojali povoljni uslovi (uključujući i na Zemlji), započeli novi život. Ideje panspermije podržali su i neki ruski naučnici: geofizičar P. Lazarev, biolog L. Berg, biolog zemljišta S. Kostyčev.

Postoji ideja o nastanku života na Zemlji skoro od trenutka njegovog nastanka. Kao što znate, Zemlja je nastala prije oko 5 milijardi godina. To znači da je život mogao nastati tokom formiranja Sunčevog sistema, odnosno u svemiru. Budući da trajanje evolucije Zemlje i života na njoj neznatno varira, postoji verzija da je život na Zemlji nastavak njenog vječnog postojanja. Ova pozicija je bliska teoriji o vječnom postojanju života u Univerzumu. Na skali globalnog evolucijskog procesa, može se pretpostaviti da se pojava života na Zemlji može poklapati sa formiranjem i postojanjem materije. Akademik V. Vernadsky je dijelio ideju o vječnosti života ne u kontekstu njegove preraspodjele u prostoru, već u smislu neodvojivosti i međupovezanosti materije i života. Napisao je da su “život i materija neodvojivi, međusobno povezani i da između njih nema vremenskog slijeda”. Ruski biolog i genetičar Timofejev-Resovski (1900-1982) ukazuje na istu ideju. U svom kratkom prikazu teorije evolucije (1977.), duhovito je primijetio: „Svi smo mi takvi materijalisti da smo svi ludo zabrinuti kako je život nastao. Istovremeno, nije nas briga kako je stvar nastala. Ovdje je sve jednostavno. Materija je vječna, oduvijek je bila i pitanja nisu potrebna. Uvijek je bio. Ali život, vidite, nužno mora nastati. Ili je možda i ona oduvijek bila tu. I nema potrebe za pitanjima, jednostavno je uvijek bilo tu, to je sve.”

Da bi se potkrijepila panspermija, popularna naučna literatura pruža „činjenice“ o neidentifikovanim letećim objektima, dolasku vanzemaljaca na Zemlju i topološkim slikama stijena.

Međutim, ovaj koncept nema ozbiljne dokaze, a mnogi argumenti mu se protive. Poznato je da je raspon životnih uslova za postojanje živih bića prilično uzak. Stoga je malo vjerovatno da bi živi organizmi preživjeli u svemiru pod utjecajem ultraljubičastih zraka, rendgenskih zraka i kosmičkog zračenja. Ali ne može se isključiti mogućnost unošenja određenih preduvjetnih faktora života na našu planetu iz svemira. Treba napomenuti da to nije od fundamentalne važnosti, jer koncept panspermije suštinski ne rješava problem nastanka života, već ga samo prenosi izvan Zemlje, ne otkrivajući sam mehanizam njegovog nastanka.

Dakle, nijedna od četiri navedene hipoteze do sada nije potvrđena pouzdanim eksperimentalnim studijama.

Peta hipoteza izgleda najuvjerljivije sa stanovišta moderne nauke - hipoteza o nastanku života u istorijskoj prošlosti kao rezultat biohemijske evolucije. Njegovi autori su domaći biohemičar akademik A. Oparin (1923) i engleski fiziolog S. Haldane (1929). O ovoj hipotezi ćemo detaljno raspravljati u sljedećem odjeljku.

Hipoteza o nastanku života u istorijskoj prošlosti kao rezultat biohemijske evolucije A. I. Oparina

Sa stanovišta hipoteze A. Oparina, kao i sa stanovišta savremene nauke, do nastanka života iz nežive materije došlo je kao rezultat prirodnih procesa u Univerzumu tokom duge evolucije materije. Život je svojstvo materije koje se pojavilo na Zemlji u određenom trenutku njene istorije. To je rezultat procesa koji se najprije odvijaju mnogo milijardi godina na skali Univerzuma, a zatim stotinama miliona godina na Zemlji.

A. Oparin je identifikovao nekoliko faza biohemijske evolucije, čiji je krajnji cilj bila primitivna živa ćelija. Evolucija se odvijala prema sljedećoj shemi:

Geohemijska evolucija planete Zemlje, sinteza najjednostavnijih jedinjenja, kao što su CO 2, 1 h[H 3, H 2 0, itd., prelazak vode iz parnog u tečno stanje kao rezultat postepenog hlađenja Zemlja. Evolucija atmosfere i hidrosfere.

Formiranje organskih tvari - aminokiselina - iz neorganskih spojeva i njihovo nakupljanje u primarnom oceanu kao rezultat elektromagnetnog utjecaja Sunca, kosmičkog zračenja i električnih pražnjenja.

Postepeno usložnjavanje organskih spojeva i formiranje proteinskih struktura.

Izolacija proteinskih struktura iz medijuma, formiranje vodenih kompleksa i stvaranje vodene ljuske oko proteina.

Fuzija takvih kompleksa i formiranje koacervata (od lat. coacervus– ugrušak, gomila, akumulacija) sposoban za razmjenu materije i energije sa okolinom.

Apsorpcija metala koacervatima, što je dovelo do stvaranja enzima koji ubrzavaju biohemijske procese.

Formiranje hidrofobnih lipidnih granica između koacervata i vanjskog okruženja, što je dovelo do stvaranja polupropusnih membrana, što je osiguralo stabilnost funkcionisanja koacervata.

Razvoj u toku evolucije u ovim formacijama procesa samoregulacije i samoreprodukcije.

Tako se, prema hipotezi A. Oparina, pojavio primitivni oblik žive materije. To je, po njegovom mišljenju, prebiološka evolucija materije.

Akademik V. Vernadsky povezao je nastanak života sa snažnim skokom koji je prekinuo beživotnu evoluciju zemljine kore. Ovaj skok (bifurkacija) je uneo toliko kontradiktornosti u evoluciju da su stvorili uslove za nastanak života.