Біохімічна гіпотеза виникнення життя. Виникнення життя Землі

Муніципальний загальноосвітній заклад

Середня загальноосвітня школа №45

Теорії походження життя Землі

Виконала : учениця 11 «В» класу

Нігматуліна Марія

Провіїла : вчитель біології

Трапуєва Л. С.

м. Челябінськ

2010 р.

Вступ

Гіпотези про виникнення життя

Генобіоз та глобіоз

Теорія Опаріна – Холдейна

Світ РНК як попередник сучасного життя

Панспермія

Самозародження життя

Теорія стаціонарного стану

Креаціонізм

Теорія еволюції

Дарвінівська теорія

Висновок

Вступ

Теорії, що стосуються виникнення Землі та життя на ній, та й усього Всесвіту, різноманітні та далеко не достовірні. Відповідно до теорії стаціонарного стану, Всесвіт існував вічно. Згідно з іншими гіпотезами, Всесвіт міг виникнути зі згустку нейтронів в результаті «Великого вибуху», народився в одній з чорних дірок або був створений Творцем. Всупереч існуючим уявленням, наука не може спростувати тезу про божественне створення Всесвіту, так само як теологічні погляди не обов'язково відкидають можливість того, що життя в процесі свого розвитку набуло рис, зрозумілих на основі законів природи.

Гіпотези про виникнення життя

У різний час щодо виникнення життя Землі висувалися такі Гіпотези:

Гіпотеза біохімічної еволюції

Гіпотеза панспермії

Гіпотеза стаціонарного стану життя

Гіпотеза самозародження

Теорії самозародженняі стаціонарного станує лише історичний чи філософський інтерес, оскільки результати наукових досліджень суперечать висновкам цих теорій.

Теорія пансперміїне вирішує важливого питання виникнення життя, вона лише віддаляє їх у ще більш туманне минуле Всесвіту, хоча й може виключатися як гіпотеза початку життя Землі.

Генобіоз та глобіоз

Залежно від того, що вважається первинним, розрізняють два методологічні підходи до питання виникнення життя:

Генобіоз- методологічний підхід у питанні походження життя, що ґрунтується на переконанні в первинності молекулярної системи з властивостями первинного генетичного коду.

Голобіоз- методологічний підхід у питанні походження життя, що ґрунтується на ідеї первинності структур, наділених здатністю до елементарного обміну речовин за участю ферментного механізму.

Теорія Опаріна – Холдейна

У 1924 році майбутній академік Опарін опублікував статтю «Походження життя», яка у 1938 році була перекладена англійською та відродила інтерес до теорії самозародження. Опарин припустив, що в високомолекулярних розчинах сполук можуть мимоволіутворюватися зони підвищеної концентрації, які відносно відокремлені від зовнішнього середовища та можуть підтримувати обмін із нею. Він назвав їх Коацерватні краплі, або просто коацервати.

Згідно з його теорією процес, що призвів до виникнення життя на Землі, може бути поділений на три етапи:

Виникнення органічних речовин

Виникнення білків

Виникнення білкових тіл

Астрономічні дослідження показують, що як зірки, і планетні системи виникли з газопилового речовини. Поруч із металами та його оксидами у ньому містилися водень, аміак, вода і найпростіший вуглеводень - метан.

Умови початку процесу формування білкових структур встановилися з появи первинного океану. У водному середовищі похідні вуглеводнів могли зазнавати складних хімічних змін і перетворень. Внаслідок такого ускладнення молекул могли утворитися складніші органічні речовини, а саме вуглеводи.

Наука довела, що внаслідок застосування ультрафіолетових променів можна штучно синтезувати не лише амінокислоти, а й інші біохімічні речовини. Згідно з теорією Опаріна, подальшим кроком на шляху до виникнення білкових тіл могло з'явитися утворення коацерватних крапель. За певних умов водна оболонка органічних молекул набувала чітких меж і відокремлювала молекулу від навколишнього розчину. Молекули, оточені водяною оболонкою, об'єднувалися, утворюючи багатомолекулярні комплекси – коацервати.

Коацерватні краплі також могли виникати при простому змішуванні різноманітних полімерів. При цьому відбувалося самоскладання полімерних молекул у багатомолекулярні утворення - видимі під оптичним мікроскопом краплі.

Краплі були здатні поглинати ззовні речовини на кшталт відкритих систем. При включенні в коацерватні краплі різних каталізаторів (у тому числі і ферментів) в них відбувалися різні реакції, зокрема полімеризація мономерів, що надходять із зовнішнього середовища. За рахунок цього краплі могли збільшуватися в обсязі та вазі, а потім подрібнюватись на дочірні освіти. Таким чином, коацервати могли зростати, розмножуватися, здійснювати обмін речовин.

Подібні погляди також висловлював британський біолог Джон Холдейн.

Перевірив теорію Стенлі Міллер у 1953 році в експерименті Міллера – Юрі. Він помістив суміш H 2 O, NH 3 , CH 4 , CO 2 , CO в замкнуту посудину (рис. 1) і став пропускати через неї електричні розряди. Виявилося, що утворюються амінокислоти. Пізніше в різних умовах були отримані інші цукри та нуклеотиди. Він зробив висновок, що еволюція може статися при фазововідокремленому стані розчину (коацерватів). Однак така система не може сама себе відтворювати.

Теорія була обгрунтована, крім однієї проблеми, яку довго заплющували очі майже всі фахівці у сфері походження життя. Якщо спонтанно, шляхом випадкових безматричних синтезів у коацерваті виникали поодинокі вдалі конструкції білкових молекул (наприклад, ефективні каталізатори, що забезпечують перевагу даному коацервату в зростанні та розмноженні), то як вони могли копіюватися для поширення всередині коацервату, а тим більше для передачі коацерватам? Теорія виявилася нездатною запропонувати вирішення проблеми точного відтворення - всередині коацервату і в поколіннях - одиничних ефективних білкових структур, що випадково з'явилися. Однак, було показано, що перші коацервати могли утворитися мимоволі з ліпідів, синтезованих абіогенним шляхом, і вони могли вступити в симбіоз з «живими розчинами» - колоніями молекул РНК, що самовідтворюються, серед яких були і рибозими, що каталізують синтез ліпідів, а таку спільноту вже можна назвати організмом.

Олександр Опарін (праворуч) у лабораторії

Світ РНК як попередник сучасного життя

До XXI століття теорія Опаріна-Холдейна, що передбачає початкове виникнення білків, фактично поступилася місцем більш сучасної. Поштовхом для її розробки послужило відкриття рибозимів - молекул РНК, які мають ферментативної активністю і тому здатних поєднувати у собі функції, які у реальних клітинах переважно виконують окремо білки і ДНК, тобто каталізування біохімічних реакцій і збереження спадкової інформації. Таким чином, передбачається, що перші живі істоти були РНК-організмами без білків і ДНК, а прообразом їх міг стати автокататилічний цикл, утворений тими рибозимами, здатними каталізувати синтез своїх власних копій.

Панспермія

Відповідно до теорії Панспермії, запропонованої в 1865 році німецьким вченим Г. Ріхтером і остаточно сформульованої шведським вченим Арреніусом в 1895 році, життя могло бути занесене на Землю з космосу. Найімовірніше попадання живих організмів позаземного походження з метеоритами та космічним пилом. Це припущення ґрунтується на даних про високу стійкість деяких організмів та їх суперечку до радіації, глибокого вакууму, низьких температур та інших впливів. Проте досі немає достовірних фактів, що підтверджують позаземне походження мікроорганізмів, знайдених у метеоритах. Але якби навіть вони потрапили на Землю і дали початок життя на нашій планеті, питання про первісне виникнення життя залишалося б без відповіді.

Френсіс Крік і Леслі Оргел запропонували в 1973 році інший варіант - керовану панспермію, тобто навмисне «зараження» Землі (поряд з іншими планетними системами) мікроорганізмами, доставленими на непілотованих космічних апаратах розвиненою інопланетною цивілізацією, яка, можливо, знаходилася просто сподівалася зробити тераформування інших планет для майбутньої колонізації. На користь своєї теорії вони навели два основних докази - універсальність генетичного коду (відомі інші варіації коду використовуються в біосфері набагато рідше і мало відрізняються від універсального) і значну роль молібдену в деяких ферментах. Молібден – дуже рідкісний елемент для всієї Сонячної системи. За словами авторів, первісна цивілізація, можливо, мешкала біля зірки, збагаченої молібденом.

Проти заперечення про те, що теорія панспермії (у тому числі керованої) не вирішує питання про зародження життя, вони висунули наступний аргумент: на планетах іншого невідомого нам типу ймовірність зародження життя спочатку може бути набагато вищою, ніж на Землі, наприклад, через наявності особливих мінералів із високою каталітичною активністю.

У 1981 році Ф. Крик написав книгу "Life itself: its origin and nature", в якій він докладніше, ніж у статті, і в популярній формі викладає гіпотезу керованої панспермії.

Самозародження життя

Ця теорія була поширена в Стародавньому Китаї, Вавилоні та Стародавньому Єгипті як альтернатива креаціонізму, з яким вона співіснувала. Аристотель (384-322 рр. е.), якого часто проголошують засновником біології, дотримувався теорії спонтанного зародження життя. Згідно з цією гіпотезою, певні «частинки» речовини містять певний «активний початок», який за сприятливих умов може створити живий організм. Аристотель мав рацію, вважаючи, що цей активний початок міститься в заплідненому яйці, але помилково вважав, що воно присутнє також у сонячному світлі, тині та м'ясі, що гниє.

З поширенням християнства теорія спонтанного зародження життя виявилася над честі, але це ідея все продовжувала існувати десь у задньому плані протягом ще багато століть.

Відомий вчений Ван Гельмонт описав експеримент, у якому він за три тижні нібито створив мишей. Для цього потрібні були брудна сорочка, темна шафа та жменя пшениці. Активним початком у процесі зародження миші Ван Гельмонт уважав людський піт.

У 1688 році італійський біолог і лікар Франческо Реді підійшов до проблеми виникнення життя суворо і поставив під сумнів теорію спонтанного зародження. Реді встановив, що маленькі білі черв'ячки, що з'являються на м'ясі, що гниє, - це личинки мух. Провівши низку експериментів, він отримав дані, що підтверджують думку про те, що життя може виникнути лише з попереднього життя (концепція біогенезу).

Ці експерименти, однак, не призвели до відмови від ідеї самозародження, і хоча ця ідея відійшла на задній план, вона продовжувала залишатися головною версією зародження життя.

У той час як експерименти Реді, здавалося б, спростували спонтанне зародження мух, перші мікроскопічні дослідження Антоні ван Левенгука посилили цю теорію стосовно мікроорганізмів. Сам Левенгук не вступав у суперечки між прихильниками біогенезу та спонтанного зародження, проте його спостереження під мікроскопом давали їжу обом теоріям.

В 1860 проблемою походження життя зайнявся французький хімік Луї Пастер. Своїми дослідами він довів, що бактерії всюдисущі і що неживі матеріали можуть бути легко заражені живими істотами, якщо їх не стерилізувати належним чином. Вчений кип'ятив у воді різні середовища, в яких могли б утворитися мікроорганізми. При додатковому кип'ятінні мікроорганізми та їх суперечки гинули. Пастер приєднав до S-подібної трубки запаяну колбу з вільним кінцем. Спори мікроорганізмів осідали на вигнутій трубці і не могли проникнути в живильне середовище. Добре прокип'ячене живильне середовище залишалося стерильним, у ньому не виявлялося зародження життя, незважаючи на те, що доступ повітря був забезпечений.

В результаті ряду експериментів Пастер довів справедливість теорії біогенезу та остаточно спростував теорію спонтанного зародження.

Теорія стаціонарного стану

Відповідно до теорії стаціонарного стану, Земля будь-коли виникала, а існувала вічно; вона завжди була здатна підтримувати життя, а якщо змінювалася, то дуже незначно. Відповідно до цієї версії, види також ніколи не виникали, вони існували завжди, і кожен вид має лише дві можливості - або зміну чисельності, або вимирання.

Однак гіпотеза стаціонарного стану докорінно суперечить даним сучасної астрономії, які вказують на кінцевий час існування будь-яких зірок і, відповідно, планетних систем навколо зірок. За сучасними оцінками, заснованими на обліку швидкостей радіоактивного розпаду, вік Землі, Сонця та Сонячної системи обчислюється ~4,6 млрд. років. Тому ця гіпотеза звичайно розглядається академічною наукою.

Прибічники цієї теорії не визнають, що наявність або відсутність певних копалин залишків може вказувати на час появи або вимирання того чи іншого виду, і наводить як приклад представника кістеперих риб - латимерію (целаканта). За палеонтологічними даними кістепері вимерли наприкінці крейдяного періоду. Однак цей висновок довелося переглянути, коли в районі Мадагаскару було знайдено живих представників кістеперих. Прихильники теорії стаціонарного стану стверджують, що тільки вивчаючи види, що нині живуть, і порівнюючи їх з викопними останками, можна зробити висновок про вимирання, та й у цьому випадку дуже ймовірно, що він виявиться невірним. Використовуючи палеонтологічні дані для підтвердження теорії стаціонарного стану, її прихильники інтерпретують появу викопних залишків в екологічному аспекті. Так, наприклад, раптова поява якогось викопного виду в певному пласті вони пояснюють збільшенням чисельності його популяції або його переміщенням у місця, сприятливі для збереження залишків.

Креаціонізм

Креаціонізм (від анг. створення- Створення) - релігійно-філософська концепція, в рамках якої все різноманіття органічного світу, людства, планети Земля, а також світ в цілому, розглядаються як навмисно створені якоюсь верховною істотою або божеством. Теорія креаціонізму, посилаючи відповідь на питання про виникнення життя до релігії (творення життя Богом), за критерієм Поппера знаходиться поза полем наукових пошуків (оскільки вона незаперечна: науковими методами неможливо довести, як те, що Бог не створив життя, так і те, що Бог її створив). Крім того, ця теорія не дає задовільного відповіді на питання про причини виникнення та існування найвищої істоти, зазвичай просто постулюючи її безначальність.

Теорія еволюції

До теперішнього часу в науковому та загальноосвітньому середовищі основною теорією виникнення життя на Землі у всьому її різноманітті вважалася теорія еволюції. Ця теорія виникла завдяки працям сімейства Дарвінів: лікаря, натураліста і поета Еразма Дарвіна (1731-1802), який запропонував теорію еволюції в 1790-і роки, і, особливо, його онука-природознавця Чарльза Дарвіна (1809-1892) свою тепер знамениту книгу "Про походження видів шляхом природного відбору або збереження сприятливих порід у боротьбі за життя".
Теорія еволюції, яку часто називають Дарвінівською теорією чи дарвінізмом, виникла не так на порожньому місці. До часу Дарвіна загальновизнаною стала космологічна теорія Еммануїла Канта, з його нескінченною у просторі та в часі Всесвіту, підпорядкованим законам механіки, описаним Ісааком Ньютоном. Крім цього англійський учений Чарльз Лайель (1797-1875) підтвердив теорію так званого уніформізму, запропоновану вченим 18 століття Джейсоном Хаттоном (1726-1797), згідно з якою Земля утворилася протягом мільйонів років в результаті повільних і поступових процесів, які пройшли. Цей висновок Лайєль обґрунтував у 3-х томах "Основи геології", опублікованих у 1830-1833 роках.
Таким чином було створено фундамент теорії еволюції, на якому Чарльз Дарвін створив струнку будівлю своєї теорії публікацією книг: "Походження видів", "Зміна свійських тварин і культурних рослин", "Походження людини та статевий відбір" та інших.

Дарвінівська теорія

По Дарвіну еволюція, тобто. історія розвитку органічного світу Землі, здійснюється в результаті взаємодії трьох основних факторів: мінливості, спадковості та природного відбору. Завдяки цим факторам організми в процесі розвитку накопичують нові пристосувальні ознаки, що в кінцевому підсумку веде до утворення нових видів.
На підтримку теорії Дарвіна відразу ж було запропоновано два аргументи: рудиментарні органи та теорія ембріональної рекапітуляції.
Так було складено перелік із 180 людських рудиментів - органів, які втратили своє призначення у його розвитку з нижчих форм, тобто. органів, які людині вже не потрібні і їх можна видалити. Однак у міру вивчення цих рудиментів (наприклад, апендикса), вчені викреслювали зі списку орган за органом, поки не викреслили все. Через 100 років фізіологи не вважають марним жоден із людських органів.
Незабаром наказала довго жити і теорія ембріональної рекапітуляції, запропонована в 1868 німецьким зоологом Ернстом Геккелем, прихильником і пропагандистом вчення Дарвіна. Ця теорія заснована на видимій схожості ембріонів людини і собаки у віці 4-х тижнів, а також наявністю у людського ембріона так званих зябрових щілин і хвоста.
Насправді виявилося, що Геккель підробив ілюстрації (підретушував їх), за це вчена рада університету Єни визнала Геккеля винним у науковому шахрайстві, а його теорію неспроможною. Але в СРСР, майже до його розпаду, у підручниках наполегливо наводилися картинки ембріонів, які нібито підтверджують теорію рекапітуляції, давно відкинуту вченими-ембріологами в іншому світі.

Висновок

Багато з цих «теорій» і запропоновані ними пояснення існуючого різноманіття видів використовують одні й самі дані, але наголошують на різні їх аспекти. Наукові теорії можуть бути надфантастичними з одного боку і надскептичними – з іншого. Теологічні міркування теж можуть знайти собі місце у цих рамках залежно від релігійних поглядів їхніх авторів. Одним із головних пунктів розбіжностей, навіть ще в додарвінівські часи, було питання про співвідношення між науковими та теологічними поглядами на історію життя.

(9) життя на Землів історичному минулому в результаті... величезна кількість різних гіпотез і теорійпро причину виникнення життя на Землі, жодна з них...

Гіпотези походження життя Землі.Життя - одне з найскладніших явищ природи. З часів давнини вона здавалася таємничою і непізнаваною - ось чому з питань її походження завжди йшла гостра боротьба між матеріалістами та ідеалістами. Прихильники ідеалістичних поглядів вважали (і вважають) життя духовним, нематеріальним початком, що виник у результаті божественного творіння. Матеріалісти ж, навпаки, вважали, що Землі могла виникнути з неживої матерії шляхом самозародження (абіогенез) чи занесення з інших світів, тобто. є породженням інших живих організмів (біогенез).

За сучасними уявленнями, життя - це процес існування складних систем, що складаються з великих органічних молекул і неорганічних речовин і здатних самовідтворюватися, саморозвиватися та підтримувати своє існування в результаті обміну енергією та речовиною з навколишнім середовищем.

З накопиченням людиною знань про світ, розвитком природознавства змінювалися погляди походження життя, висувалися нові гіпотези. Однак і сьогодні питання про походження життя остаточно не вирішене. Існує безліч гіпотез походження життя. Найбільш важливими є такі:

Креаціонізм (життя було створене Творцем);

Гіпотези мимовільного зародження (самозародження; життя виникало неодноразово з неживої речовини);

Гіпотеза стаціонарного стану (життя існувало завжди);

Гіпотеза панспермії (життя занесене на Землю з інших планет);

Біохімічні гіпотези (життя виникло в умовах Землі в результаті процесів, що підкоряються фізичним і хімічним законам, тобто в результаті біохімічної еволюції).

креаціонізм.Згідно з цією релігійною гіпотезою, що має стародавнє коріння, все існуюче у Всесвіті, в тому числі життя, було створено єдиною Силою - Творцем в результаті кількох актів надприродного творіння в минулому. Організми, що населяють сьогодні Землю, походять від створених окремо основних типів живих істот. Створені види були від початку чудово організовані і наділені здатністю до деякої мінливості у певних межах (мікроеволюція). Цієї гіпотези дотримуються послідовники багатьох найпоширеніших релігійних вчень.

Традиційне юдейсько-християнське уявлення про створення світу, викладене у Книзі Буття, викликало і продовжує викликати суперечки. Проте існуючі протиріччя не спростовують концепцію творіння. Релігія, розглядаючи питання про походження життя, шукає відповідь головним чином питання «чому?». і «навіщо?», а чи не питанням «яким чином?». Якщо наука у пошуках істини широко використовує спостереження та експеримент, то богослов'я осягає істину через божественне одкровення та віру.

Процес божественного створення світу представляється як той, що мав місце лише один раз і тому недоступний для спостереження. У зв'язку з цим гіпотеза творіння може бути ні доведена, ні спростована і існуватиме завжди поруч із науковими гіпотезами походження життя.

Гіпотези самозародження.Протягом тисячоліть люди вірили в мимовільне зародження життя, вважаючи його за звичайний спосіб появи живих істот з неживої матерії. Вважали, що джерелом спонтанного зародження є або неорганічні сполуки, або органи, що гниють, залишки (Концепція абіогенезу). Ця гіпотеза була поширена в Стародавньому Китаї, Вавилоні та Єгипті як альтернатива креаціонізму, з яким вона співіснувала. Ідея самозародження висловлювалася також філософами Стародавню Грецію і навіть ранніми мислителями, тобто. вона, мабуть, така ж стара, як і саме людство. Протягом такої тривалої історії ця гіпотеза видозмінювалася, але, як і раніше, залишалася помилковою. Аристотель, якого часто проголошують засновником біології, писав, що жаби та комахи заводяться у сирому ґрунті. У середні віки багатьом «вдавалося» спостерігати зародження різноманітних живих істот, таких як комахи, черв'яки, вугрі, миші, у залишках організмів, що розкладаються або гниють. Ці «факти» вважалися дуже переконливими до тих пір, поки італійський лікар Франческо Реді (1626-1697) не підійшов до проблеми виникнення життя суворо і не поставив під сумнів теорію спонтанного зародження. У 1668 р. Реді зробив такий досвід. Він помістив мертвих змій у різні судини, причому одні судини накрив кисеєю, інші залишив відкритими. Мухи, що налетіли, відклали яйця на мертвих зміях у відкритих судинах; невдовзі з яєць вивелися личинки. У накритих судинах личинок немає (рис. 5.1). Таким чином, Реді довів, що білі черв'яки, що з'являються в м'ясі змій, - личинки флорентійської мухи і що якщо м'ясо закрити і запобігти доступу мух, то воно не «виробить» черв'яків. Спростувавши концепцію самозародження, Реді висловив думку про те, що життя може виникнути лише з попереднього життя (Концепція біогенезу).

Подібних поглядів дотримувався і голландський вчений Антоні ван Левен-гук (1632-1723), який, використовуючи мікроскоп, відкрив найдрібніші організми, невидимі неозброєним оком. Це були бактерії та протисти. Левенгук висловив думку, що ці крихітні організми, або «анімалькули», як він їх називав, походять від подібних.

Думку Левенгука розділяв італійський учений Ладзаро Спалланцані (1729-1799), який вирішив довести досвідченим шляхом, що мікроорганізми, які часто виявляються в м'ясному бульйоні, мимоволі в ньому не зароджуються. З цією метою він поміщав рідину, багату на органічні речовини (м'ясний бульйон), в посудини, кип'ятив цю рідину на вогні, після чого судини герметично запаював. У результаті бульйон у судинах залишався чистим та вільним від мікроорганізмів. Своїми дослідами Спалланцані довів неможливість мимовільного зародження мікроорганізмів.

Противники цієї точки зору стверджували, що життя в колбах не виникало тому, що повітря в них під час кип'ятіння псується, тому як і раніше визнавали гіпотезу самозародження.

Нищівний удар по цій гіпотезі було завдано в 19 ст. французьким вченим-мікробіологом Луї Пастером (1822-1895) та англійським біологом Джоном Тіндалем (1820-1893). Вони показали, що бактерії розповсюджуються повітрям і що якщо в повітрі, що потрапляє в колби з простерилізованим бульйоном, їх немає, то і в самому бульйоні вони не виникнуть. Пастер користувався для цього колбами з вигнутим S-подібним шийкою, яке служило для бактерій пасткою, тоді як повітря вільно проникало в колбу і виходило з неї (рис. 5.3).

Тиндаль стерилізував повітря, що надходить до колб, пропускаючи його крізь полум'я або через вату. До кінця 70-х років. 19 ст. Майже всі вчені визнали, що живі організми походять тільки з інших живих організмів, що означало повернення до первісного питання: звідки взялися перші організми?

Гіпотеза стаціонарного стану.Згідно з цією гіпотезою Земля ніколи не виникала, а існувала вічно; вона завжди була здатна підтримувати життя, а якщо змінювалася, то дуже мало; види також існували завжди. Цю гіпотезу називають іноді гіпотезою етернізму (Від лат. eternus- Вічний).

Гіпотеза етернізму була висунута німецьким вченим В. Преєром у 1880 р. Погляди Преєра підтримував академік В.І. Вернадський, автор вчення про біосферу.

Гіпотеза панспермії.Гіпотеза про появу життя Землі внаслідок перенесення з інших планет деяких зародків життя отримала назву

панспермії (Від грец. pan- весь, кожен і sperma- Насіння). Ця гіпотеза примикає до гіпотези стаціонарного стану. Її прихильники підтримують думку про вічне існування життя і висувають ідею про позаземне її походження. Одним із перших ідею про космічне (позаземне) походження життя висловив німецький вчений Г. Ріхтер у 1865 р. Згідно з Ріхтером життя на Землі не виникло з неорганічних речовин, а було занесене з інших планет. У зв'язку з цим постали питання, наскільки можливе таке перенесення з однієї планети на іншу і як це могло бути здійснено. Відповіді шукали насамперед у фізиці, і не дивно, що першими захисниками цих поглядів виступили представники цієї науки, визначні вчені Г. Гельмгольц, С. Арреніус, Дж. Томсон, П.П. Лазарєв та ін.

Згідно з уявленнями Томсона та Гельмгольця суперечки бактерій та інших організмів могли бути занесені на Землю з метеоритами. Лабораторні дослідження підтверджують високу стійкість живих організмів до несприятливих впливів, зокрема низьких температур. Наприклад, суперечки та насіння рослин не гинули навіть при тривалому витримуванні в рідкому кисні або азоті.

Інші вчені висловлювали думку про перенесення "суперечка життя" на Землю світлом.

Сучасні прихильники концепції панспермії (у числі яких – лауреат Нобелівської премії англійський біофізик Ф. Крик) вважають, що життя на Землю занесене випадково чи навмисно космічними прибульцями.

До гіпотези панспермії примикає думка астрономів Ч. Вік-рамасінгха (Шрі-Ланка) і Ф. Хойла

(Велика Британія). Вони вважають, що в космічному просторі, в основному в газових та пилових хмарах, у великій кількості є мікроорганізми, де вони, на думку вчених, і утворюються. Далі ці мікроорганізми захоплюються кометами, які потім, проходячи поблизу планет, «сіють зародки життя».

Існує безліч гіпотез походження життя Землі. Найбільш важливими є: креаціонізм, гіпотези самозародження, стаціонарного стану, панспермії, біохімічні гіпотези

Гіпотези походження життя

Походження життя Землі є однією з найважливіших проблем природознавства. Протягом десятків століть змінювалися погляди на проблему життя, висловлювалися різні ідеї, гіпотези та концепції. Деякі з них набули широкого поширення в різні періоди історії розвитку природознавства. В даний час існує п'ять гіпотез виникнення життя:

1. Креаціонізм - гіпотеза, яка стверджує, що життя створена надприродною істотою в результаті акта творіння. Має найдовшу історію. Ґрунтується на наявності в живих організмах особливої ​​сили, «душі», яка керує всіма життєвими процесами.

2. Гіпотеза стаціонарного стану, згідно з якою життя ніколи не виникало, а існувало завжди. Зі зміною природних умов змінювалися і види: одні зникали, інші з'являлися. Ґрунтується на дослідженні палеонтологів.

3. Гіпотеза мимовільного зародження життя, що ґрунтується на ідеї багаторазового виникнення життя з неживої речовини, була висунута в стародавньому Китаї та Індії як альтернатива креаціонізму. Цю гіпотезу підтримували Платон, Арістотель, Галілей, Декарт, Ламарк. Суть гіпотези: нижчі живі організми виникли з мулу, сирого ґрунту, м'яса, що гниє. У спростування цієї гіпотези Ф.Реді сформулював принцип: «Все живе – від живого», після того, як знайшов причину появи черв'яків на м'ясі, що гниє. Л.Пастер своїми дослідами із вірусами остаточно довів неспроможність ідеї спонтанного зародження життя.

4. Гіпотеза панспермії, за якою життя було занесено Землю з космічного простору. Вперше було висловлено Г.Рихтером наприкінці 19 століття. Дана концепція допускає можливість походження життя в різний час у різних частинах Всесвіту та перенесення його різними шляхами на Землю (метеорити, астероїди, космічний пил).

5. Гіпотеза історичного походження життя шляхом біохімічної еволюції. Авторами є А.Опарін та С.Холдейн. З погляду гіпотези А.Опаріна, а також з позицій сучасної науки виникнення життя з неживої речовини відбулося внаслідок природних процесів у Всесвіті за тривалої еволюції матерії. О.Опарін виділив кілька етапів біохімічної еволюції, кінцевою метою яких стала примітивна жива клітина. Еволюція йшла за схемою:

А) геохімічна еволюція планети Земля, синтез найпростіших сполук, таких як СО2, NH3, H2O і т.д., перехід води з пароподібного стану в рідке в результаті поступового охолодження Землі. Еволюція атмосфери та гідросфери.

Б) утворення з неорганічних сполук органічних речовин – амінокислот – та їх накопичення у первинному океані внаслідок електромагнітного впливу Сонця, космічного випромінювання та електричних розрядів.

В) поступове ускладнення органічних сполук та утворення білкових структур.

Г) виділення білкових структур із середовища, утворення водних комплексів та створення навколо білків водної оболонки.

Д) злиття таких комплексів та утворення коацерватів, здатних обмінюватися речовиною та енергією з навколишнім середовищем.

е) поглинання коацерватами металів, що призвело до утворення ферментів, що прискорюють біохімічні процеси.

Ж) утворення гідрофобних ліпідних кордонів між коацерватами та зовнішнім середовищем, що призвело до утворення напівпроникних мембран, які забезпечували збереження стабільності функціонування коацервату.

З) вироблення під час еволюції в цих утворень процесів саморегуляції та самовідтворення.

На думку академіка В.Вернадського, виникнення життя пов'язане з потужним стрибком, який вніс в еволюцію стільки протиріч, що вони створили умови для зародження живої матерії. Надзвичайна складність організації живої матерії є доказом того, що зародження життя є наслідком тривалого процесу біологічної еволюції.

6. Сучасна теорія біологічної еволюції

Під еволюцією розуміють одну з форм руху, для якої характерні поступові, безперервні зміни, що накопичуються, що призводять до якісних зрушень у розвитку живої природи. У процесі становлення еволюційної парадигми виділяють три основні етапи:

· Перший етап - традиційна біологія; найяскравіший її представник – шведський вчений К.Ліней.

· Другий етап - класична теорія біологічної еволюції; автор – англійський дослідник природи Ч.Дарвін.

· Третій етап - синтетична теорія біологічної еволюції. Її зміст став результатом ідей Ч.Дарвіна і чеського ботаніка, засновника генетики Г.Менделя.

Загальнотеоретичною основою традиційної біології, яка панувала в біологічній думці з найдавніших часів аж до XIX століття, була концепція креаціонізму, що виходила з уявлення про одноразове виникнення всіх форм життя на Землі. Завданням традиційної біології була побудова класифікації та систематизація всіх живих істот. Найзначніший внесок у вирішення цього завдання зробив К.Лінней, який створив систему класифікації живих організмів, яка розкрила цілісність, єдність, взаємозв'язок і наступність організмів, що у свою чергу підвело вчених до думки, що все різноманіття форм живої природи є результатом біологічної еволюції. . Традиційна біологія накопичує свій науковий матеріал шляхом безпосереднього спостереження живої природи, тому вона продовжується розвиватися і зараз.

Теорія Ч.Дарвіна стала результатом узагальнення величезної кількості різноманітних фактичних даних. Пояснення Дарвіним процесу еволюції можна звести до таких положень:

1. Будь-якій групі тварин і рослин властива мінливість. Мінливість одна з властивостей, що внутрішньо властиві живим організмам.

2. Число організмів кожного виду, що народжуються на світ, значно більше того числа, яке може знайти собі їжу, вижити і залишити потомство. Більшість потомства у кожному поколінні гине.

3. Оскільки народжується більше особин, ніж може вижити, існує конкуренція, боротьба за їжу та місце проживання.

4. Спадкові зміни, що полегшують організму виживання у певному середовищі, дають своїм власникам перевагу над іншими, менш пристосованими організмами. Особи, що виживають, дають початок наступному поколінню і, таким чином, відбувається відбір найбільш пристосованих представників (природний відбір).

Імпульсом для формування синтетичної теорії еволюції послужило відкриття закону наслідування та розшифрування структури ДНК. Синтетична теорія еволюції за змістом є синтезом дарвінізму і досягнень молекулярної біології. Суть теорії полягає у поданні процесу еволюції як змагання генетичних програм, що визначає індивідуальний розвиток організмів. Причому важливу роль у визначенні загального напряму еволюції грає головне програмуючий пристрій, як виступає біосфера в цілому. Саме біосфера визначає швидкість та напрямок еволюційного перетворення видів, що входять до її складу.

Біоетика

На перший погляд здається, що між етикою та біологією немає нічого спільного. Адже етика є галуззю соціально-гуманітарного знання, що досліджує ідеальну сферу розпоряджень, норм і принципів людської поведінки, тоді як біологія – одна з природничих наук, яка пізнає реальні факти, що характеризують сутність життя. Тим не менш, зв'язок між біологією та етикою є. Адже людина є продуктом тривалої біологічної еволюції. А однією зі сторін еволюції є боротьба за існування, у ході якої застосовуються як фізичні заходи, а й психологічні, зокрема і етичні норми.

Біоетика якраз і займається вивченням психічних процесів, які, виникнувши на ранніх етапах еволюції живого, поступово розвивалися і призвели до появи сукупності вимог та принципів, які називаються людською етикою. Біоетика за напрямом своїх інтересів найближче підходить до об'єкта дослідження соціально-гуманітарних наук, займаючись вивченням таких основних проблем:

· Проблеми глибинних, біологічних витоків етичних принципів людської поведінки, проявів зачатків цих принципів у поведінці живих організмів на ранніх стадіях біологічної еволюції.

· Дозвіл на цій основі питань співвідношення в етичних принципах людини вродженої та набутої, біологічної та соціальної та несвідомої.

· Розробка комплексу нових етичних норм, актуальність яких пов'язана з можливістю глибоких наслідків для людини найбільших відкриттів сучасної біології, зокрема генетики.

Складні поведінкові програми, властиві тваринному світу, та норми людської етики мають єдине біогенне походження. Ґрунтуючись на цьому, біоетика як центральна ідея висуває думку про те, що принципи людської поведінки мають не тільки соціальні, а й біологічні передумови. Біоетика виявляє в нашому внутрішньому світі і в нашій поведінці, окрім форм, породжених розумом, культурою, суспільством, є й форми, зумовлені давніми генетичними програмами, що дісталися нам від наших предків. Важливим напрямом сучасної біоетики є пошук нових підходів до моральної оцінки таких феноменів як евтаназія, порушення статевої визначеності, клонування.



МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ РЕСПУБЛІКИ БІЛОРУСЬ

БДПУ ІМ. М. ТАНКА

ФАКУЛЬТЕТ СПЕЦІАЛЬНОЇ ОСВІТИ

КАФЕДРА ОСНОВ ДЕФЕКТОЛОГІЇ

Реферат

з дисципліни «Природознавство»

на тему:

"Основні гіпотези про виникнення життя на Землі".

Виконала:

студентка Iкурсу 101 групи

заочного відділення (бюджетна

форма навчання)

……… Ірина Анатоліївна

ВСТУП…………………………………………………………………..….1

1. КРЕАЦІОНІЗМ……………………………………………………….…….1

2. ТЕОРІЯ СТАЦІОНАРНОГО СТАНУ…………..……………….….2

3. ТЕОРІЯ САМОВОДРОВНОГО САМОЗАРОЖДЕННЯ…………..…3

4. ТЕОРІЯ ПАНСПЕРМІЇ…………………………………………...............7

5. ТЕОРІЯ А. І. ОПАРИНА……………...……………………………..……10

6. СУЧАСНІ ПОГЛЯДИ НА ПОХОДЖЕННЯ ЖИТТЯ НА ЗЕМЛІ…………………………………………………………………………....12

ВИСНОВОК…………………………………………………………...……..14

ЛІТЕРАТУРА …………………………………………………………...……...15

ВСТУП.

Проблема походження життя на Землі та можливості її існування в інших областях Всесвіту здавна привертала увагу як науковців та філософів, так і простих людей. За останні роки інтерес до цієї "вічної проблеми" значно зріс.

Це обумовлено двома обставинами: по-перше, значними успіхами в лабораторному моделюванні деяких етапів еволюції матерії, що призвела до зародження життя, і, по-друге, стрімким розвитком космічних досліджень, що роблять все більш реальним безпосередній пошук будь-яких форм життя на планетах Сонячної системи , а в майбутньому та за її межами.

Походження життя - одне з найтаємничіших питань, вичерпна відповідь на яку навряд чи колись буде отримана. Безліч гіпотез і навіть теорій про виникнення життя, що пояснюють різні сторони цього явища, нездатні поки що подолати суттєву обставину – експериментально підтвердити факт появи життя. Сучасна наука не має у своєму розпорядженні прямими доказами того, як і де виникло життя. Існують лише логічні побудови та непрямі свідчення, отримані шляхом модельних експериментів, та дані в галузі палеонтології, геології, астрономії тощо.

Теорії, що стосуються виникнення життя Землі, різноманітні і не достовірні. Найбільш поширеними теоріями виникнення життя Землі є следующие:

1. Життя було створено надприродним істотою (Творцем) у час (креаціонізм).

2. Життя існувало завжди (теорія стаціонарного стану).

3. Життя виникало неодноразово з неживої речовини (самовільне зародження).

4. Життя занесене на нашу планету ззовні (панспермія).

5. Життя виникло в результаті процесів, що підкоряються хімічним та фізичним законам (біохімічна еволюція).

1. КРЕАЦІОНІЗМ.

Креаціонізм (від латів. creaсio - створення) - філософсько-методологічна концепція, у межах якої все розмаїття органічного світу, людства, планети Земля, і навіть світ загалом, розглядаються як навмисно створені якимось надістотністю (Творцем) чи божеством. Жодних наукових підтверджень цієї точки зору немає: у релігії істина осягається через божественне одкровення та віру. Процес створення світу мислиться як той, що мав місце лише один раз і тому недоступний для спостереження.

Теорії креаціонізму дотримуються послідовники багатьох найпоширеніших релігійних вчень (особливо християни, мусульмани, іудеї). Згідно з цією теорією, виникнення життя відноситься до якоїсь певної надприродної події в минулому, яку можна обчислити. У 1650 р. архієпископ Ашер з р. Арма (Ірландія) обчислив, що Бог створив світ у жовтні 4004 р. до н. е. і закінчив свою працю 23 жовтня о 9 годині ранку, створивши людину. Ашер отримав цю дату, склавши вік усіх людей, що згадуються в Біблійній генеалогії, від Адама до Христа (хто кого народив). З погляду арифметики, це розумно, проте при цьому виходить, що Адам жив у той час, коли, як свідчать археологічні знахідки, на Близькому Сході вже існувала добре розвинена міська цивілізація.

Традиційне юдейсько-християнське уявлення про створення світу, викладене у Книзі Буття, викликало і продовжує викликати суперечки. Проте існуючі протиріччя не спростовують концепцію творіння. Гіпотеза творіння може бути ні доведена, ні спростована і буде завжди разом із науковими гіпотезами походження життя.

Креаціонізм мислиться як Боже Творіння. Проте в даний час деякі розглядають його і як результат діяльності високорозвиненої цивілізації, що створює різні форми життя та спостерігає за їх розвитком.

2. ТЕОРІЯ СТАЦІОНАРНОГО СТАНУ.

Відповідно до цієї теорії, Земля ніколи не виникала, а існувала вічно; вона завжди була здатна підтримувати життя, а якщо змінювалася, то дуже незначно. Відповідно до цієї версії, види також ніколи не виникали, вони існували завжди, і кожен вид має лише дві можливості - або зміну чисельності, або вимирання.

За сучасними оцінками, що ґрунтуються на обліку швидкостей радіоактивного розпаду, вік Землі обчислюється 4,6 млрд. років. Більш досконалі методи датування дають дедалі вищі оцінки віку Землі, що дозволяє прибічникам теорії стаціонарного стану вважати, що Земля існувала завжди.

Прибічники цієї теорії не визнають, що наявність або відсутність певних копалин залишків може вказувати на час появи або вимирання того чи іншого виду, і наводять як приклад представника кістеперих риб - латимерію (целаканта). Вважалося, що кістепера риба (целакант) є перехідною формою від риб до земноводних і вимерла 60-90 млн. років тому (наприкінці крейдового періоду). Однак цей висновок довелося переглянути, коли 1939 року біля узбережжя о. Мадагаскар був виловлений 1-й живий целакант, та був інші екземпляри. Таким чином, целакант не є перехідною формою.

Було знайдено і багато інших, які вважалися вимерлими, тварини, наприклад, лінгула - маленька морська тварина, яка нібито вимерла 500 мільйонів років тому, жива і сьогодні і як інші "живі копалини": солендон - землерийка, туатара - ящірка. За мільйони років вони не зазнали жодних еволюційних змін.

Ще один приклад помилки це археоптерикс - істота, що сполучає птахів і плазунів, перехідна форма на шляху перетворення рептилій на птахів. Однак у 1977 року у штаті Колорадо виявили скам'янілості птахів, вік яких можна порівняти і навіть перевищує вік останків археоптерикса, тобто. він не є перехідною формою.

Прихильники теорії стаціонарного стану стверджують, що тільки вивчаючи види, що нині живуть, і порівнюючи їх з викопними останками, можна зробити висновок про вимирання, та й у цьому випадку дуже ймовірно, що він виявиться невірним. Використовуючи палеонтологічні дані для підтвердження теорії стаціонарного стану, її прихильники інтерпретують появу викопних залишків в екологічному аспекті.

Так, наприклад, раптова поява якогось викопного виду в певному пласті вони пояснюють збільшенням чисельності його популяції або його переміщенням у місця, сприятливі для збереження залишків.

Більшість доказів на користь цієї теорії пов'язана з такими неясними аспектами еволюції, як значення розривів у палеонтологічному літописі, і вона найдокладніше розроблена саме в цьому напрямку.

Гіпотезу стаціонарного стану іноді називають гіпотезою етернізму (від лат. еternus – вічний). Гіпотеза етернізму була висунута німецьким вченим В. Преєром у 1880 р.

Погляди Преєра підтримував академік Володимир Іванович Вернадський (1864 - 1945), автор вчення про біосферу. Вернадський вважав, що життя - така ж вічна основа космосу, якими є матерія та енергія. «Ми знаємо, і знаємо це науково, – твердив він, – що Космос без матерії, без енергії не може існувати. І чи достатньо матерії і без виявлення життя - для побудови Космосу, того Всесвіту, який доступний людському розуму?». На це питання він відповів негативно, посилаючись саме на наукові факти, а не на особисті симпатії, філософські чи релігійні переконання. «...Можна говорити про вічність життя та прояви її організмів, як можна твердити про вічність матеріального субстрату небесних тіл, їх теплових, електричних, магнітних властивостей та їх проявів. З цієї точки зору таким же далеким від наукових пошуків буде питання початку життя, як і питання початку матерії, теплоти, електрики, магнетизму, руху».

Виходячи з уявлення про біосферу як про земний, але водночас і космічний механізм, Вернадський пов'язував її освіту та еволюцію з організованістю Космосу. "Для нас стає зрозумілим, - писав він, - що життя є явище космічне, а не суто земне". Цю думку Вернадський повторював багаторазово: «... початку життя у тому Космосі, що ми спостерігаємо, був, оскільки був початку цього Космосу. Життя вічне, оскільки вічний Космос».

3. ТЕОРІЯ САМОВОДІЙНОГО ЗАРОДЖЕННЯ.

Ця теорія була поширена в Стародавньому Китаї, Вавилоні та Єгипті як альтернатива креаціонізму, з яким вона співіснувала. Релігійні вчення всіх часів і всіх народів зазвичай приписували появу життя тому чи іншому творчому акту божества. Дуже наївно вирішували це питання перші дослідники природи. Аристотель (384 – 322 рр. е.), якого часто проголошують засновником біології, дотримувався теорії спонтанного зародження життя. Навіть для такого видатного розуму давнини, яким був Арістотель, прийняти уявлення про те, що тварини - черв'яки, комахи і навіть риби - могли виникнути з мулу, не становило особливих труднощів. Навпаки, цей філософ стверджував, що всяке сухе тіло, стаючи вологим, і, навпаки, всяке мокре тіло, стаючи сухим, породять тварин.

Походження життя Землі є однією з найважливіших проблем природознавства. Ще в давнину люди ставили собі питання, звідки походить жива природа, як з'явилося життя на Землі, де межа переходу від неживого до життя та ін. Протягом десятків століть змінювалися погляди на проблему життя, висловлювалися різні ідеї, гіпотези та концепції. Це питання хвилює людство й досі.

Деякі ідеї та гіпотези про походження життя набули широкого поширення в різні періоди історії розвитку природознавства. В даний час існує п'ять гіпотез виникнення життя:

Креаціонізм – гіпотеза, яка стверджує, що життя створене надприродною істотою внаслідок акта творіння, тобто Богом.

Гіпотеза стаціонарного стану, за якою життя існувало завжди.

Гіпотеза мимовільного зародження життя, що ґрунтується на ідеї багаторазового виникнення життя з неживої речовини.

Гіпотеза панспермії, за якою життя було занесено Землю з космічного простору.

Гіпотеза історичного походження життя за допомогою біохімічної еволюції.

Згідно креаціоністської гіпотези,яка має найдовшу історію, створення життя є актом божественного творіння. Свідченням цього є наявність у живих організмах особливої ​​сили, «душі», яка керує всіма життєвими процесами. Гіпотеза креаціонізму навіяна релігійними поглядами і до науки не має відношення.

Згідно гіпотезі стаціонарного стану,життя ніколи не виникало, а існувало вічно разом із Землею, відрізняючись великою різноманітністю живого. Зі зміною умов життя Землі відбувалася зміна видів: одні зникали, інші з'являлися. Ця гіпотеза ґрунтується в основному на дослідженнях палеонтології. За своєю сутністю ця гіпотеза не відноситься до концепцій виникнення життя, оскільки питання про походження життя вона принципово не торкається.

Гіпотеза мимовільного зародження життябула висунута у стародавньому Китаї та Індії як альтернатива креаціонізму. Уявлення цієї гіпотези підтримували мислителі Стародавню Грецію (Платон, Аристотель), і навіть вчені періоду Нового часу (Галілей, Декарт, Ламарк). Згідно з цією гіпотезою, живі організми (нижчі) можуть з'явитися шляхом самородження з неживої речовини, що містить певний «активний початок». Так, наприклад, за Аристотелем, комахи та жаби за певних умов можуть заводитися в мулі, сирому ґрунті; черв'яки та водорості у стоячій воді, а ось личинки мух – у протухлому м'ясі при його гниття.

Проте з початку XVII в. таке розуміння походження життя стало піддаватися сумніву. Відчутний удар по цій гіпотезі завдав італійський дослідник природи і лікар Ф. Реді (1626-1698), який в 1688 р. розкрив сутність появи життя в гниючим м'ясі. Ф. Реді сформулював свій принцип: «Все живе – від живого» і став основоположником концепції біогенезу, яка стверджувала, що може виникнути лише з попередньої життя.

Французький мікробіолог Л. Пастер (1822-1895) своїми дослідами з вірусами остаточно довів неспроможність ідеї спонтанного самозародження життя. Проте, спростувавши цю гіпотезу, не запропонував свою, не пролив світло питанням про виникненні життя.

Тим не менш, досліди Л. Пастера мали велике значення в отриманні багатого емпіричного матеріалу в галузі мікробіології його часу.

Гіпотеза панспермії– про неземне походження життя шляхом занесення «зародків життя» з космосу на Землю – вперше було висловлено німецьким біологом та лікарем Г. Ріхтером наприкінці XIX ст. Концепція панспермії (від грец. pan- Весь, sperma- Насіння) допускає можливість походження життя в різний час у різних частинах Всесвіту та перенесення його різними шляхами на Землю (метеорити, астероїди, космічний пил).

Справді, нині отримано деякі дані, що вказують можливість утворення органічних речовин хімічним шляхом за умов космосу. Так, у 1975 р. попередники амінокислот були знайдені у місячному ґрунті. У міжзоряних хмарах виявлено найпростіші сполуки вуглецю, у тому числі близькі до амінокислот. У складі метеоритів знайдено альдегіди, вода, спирти, синильна кислота тощо.

Концепцію панспермії поділяли найбільші вчені кінця XIX – початку XX ст.: німецький хімік та агроном Ю. Лібіх, англійський фізик У. Томсон, німецький дослідник Г. Гельмгольц, шведський фізико-хімік С. Арреніус. С. Арреніус в 1907 р. у своїх працях навіть описував, як з інших планет у космічний простір йдуть з порошинками та живі суперечки організмів. Носячи в безмежних просторах космосу під впливом тиску зоряного світла, вони потрапляли на планети і там, де були сприятливі умови (зокрема Землі) починали нове життя. Ідеї ​​панспермії підтримували і деякі російські вчені: геофізик П. Лазарєв, біолог Л. Берг, біолог-ґрунтознавець С. Костичов.

Існує ідея виникнення життя на Землі майже з моменту її утворення. Як відомо, Земля утворилася близько 5 млрд. років тому. Отже, життя могло зародитися під час утворення Сонячної системи, тобто у космосі. Оскільки тривалість еволюції Землі та життя на ній відрізняється незначною мірою, то існує версія, що життя на Землі – це продовження вічного її існування. Ця позиція близька до теорії вічного існування життя у Всесвіті. У масштабі глобального еволюційного процесу можна вважати, що виникнення життя Землі може, мабуть, збігатися з освітою та існуванням матерії. Академік В. Вернадський розділяв ідею вічності життя не в контексті її перерозподілу в космосі, а в сенсі нерозривності та взаємопов'язаності матерії та життя. Він писав, що «життя і матерія нерозривні, взаємопов'язані і з-поміж них немає тимчасової послідовності». На цю думку вказує і російський біолог і генетик Тимофєєв-Ресовський (1900-1982). У своєму короткому нарисі теорії еволюції (1977) він дотепно зауважив: «Ми всі такі матеріалісти, що нас усіх шалено хвилює, як виникло життя. При цьому нас майже не турбує, як виникла матерія. Тут усе просто. Матерія вічна, адже вона завжди була, і непотрібно жодних питань. Завжди була. А ось життя, бачите, обов'язково має виникнути. А може, вона також була завжди. І не треба запитань, просто завжди була, і все».

Для обґрунтування панспермії в науково-популярній літературі наводяться «факти» про невідомі літаючі об'єкти, приліт інопланетян на Землю, наскельні топологічні малюнки.

Однак серйозних доказів ця концепція не має, а багато аргументів виступають проти неї. Відомо, що діапазон життєвих умов існування живого досить вузький. Тому навряд чи живі організми вижили б у космосі під дією ультрафіолетових променів, рентгенівського та космічного випромінювання. Але й не виключається можливість занесення окремих причин факторів життя на нашу планету з космосу. Слід зазначити, що це принципового значення немає, оскільки концепція панспермії докорінно не вирішує проблеми походження життя, лише переносить її межі Землі, не розкриваючи самого механізму її освіти.

Таким чином, жодна з перелічених чотирьох гіпотез досі не підтверджена надійними експериментальними дослідженнями.

Найбільш доказово з погляду сучасної науки виглядає п'ята гіпотеза. гіпотеза походження життя в історичному минулому внаслідок біохімічної еволюції.Її авторами є вітчизняний біохімік академік А. Опарін (1923) та англійський фізіолог С. Холдейн (1929). Про цю гіпотезу докладно будемо говорити в наступному розділі.

Гіпотеза походження життя в історичному минулому внаслідок біохімічної еволюції А. І. Опаріна

З погляду гіпотези А. Опаріна, а також з позицій сучасної науки виникнення життя з неживої речовини відбулося в результаті природних процесів у Всесвіті за тривалої еволюції матерії. Життя є властивість матерії, що виникла Землі у певний момент її історії. Це результат процесів, які протікають спочатку багато мільярдів років у масштабі Всесвіту, а потім сотні мільйонів років на Землі.

А. Опарін виділив кілька етапів біохімічної еволюції, кінцевою метою яких стала примітивна жива клітина. Еволюція йшла за схемою:

Геохімічна еволюція планети Земля, синтез найпростіших сполук, таких як 2,1 год [Н 3, Н 2 0 і т. д., перехід води з пароподібного стану в рідке в результаті поступового охолодження Землі. Еволюція атмосфери та гідросфери.

Утворення з неорганічних сполук органічних речовин – амінокислот – та їх накопичення у первинному океані внаслідок електромагнітного впливу Сонця, космічного випромінювання та електричних розрядів.

Поступове ускладнення органічних сполук та утворення білкових структур.

Виділення білкових структур із середовища, утворення водних комплексів та створення навколо білків водної оболонки.

Злиття таких комплексів та утворення коацерватів (від лат. coacervus– потік, купа, накопичення), здатних обмінюватися речовиною та енергією з навколишнім середовищем.

Поглинання коацерватами металів, що призвело до утворення ферментів, що пришвидшують біохімічні процеси.

Утворення гідрофобних ліпідних кордонів між коацерватами та зовнішнім середовищем, що призвело до утворення напівпроникних мембран, що забезпечувало стабільність функціонування коацервату.

Вироблення в ході еволюції у цих утворень процесів саморегуляції та самовідтворення.

Так, за гіпотезою О. Опаріна, з'явилася примітивна форма живої речовини. Така, на його думку, передбіологічна еволюція речовини.

Академік В. Вернадський виникнення життя пов'язував з потужним стрибком, що перервав мляву еволюцію земної кори. Цей стрибок (біфуркація) вніс у еволюцію стільки протиріч, що створили умови для зародження життя.