Концепции происхождения органической жизни на Земле и сущность жизни

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ФИО клиента:	Мошкина Олеся Вячеславовна
Тема работы / вариант:	Концепции происхождения  органической жизни на Земле и  сущность жизни
Дисциплина:	КСЕ

 

 

 

 

Содержание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Процесс эволюции на Земле  связан с процессом эволюции Вселенной  и длится миллиарды лет. В теории эволюции проявляются масштабы времени, намного превосходящие масштабы времени, соответствующие процессам  в физике и химии.

Вопрос о сущности и происхождении жизни всегда имел для человека не только познавательный интерес, но и огромное значение для формирования мировоззрения, поэтому вопросы о происхождении природы и сущности жизни издавна стали предметом интереса человека в его стремлении разобраться в окружающем мире, понять самого себя и определить свое место в природе. Многовековые исследования и попытки решения этих вопросов породили разные концепции возникновения жизни¹.

Ученые сегодня не в состоянии воспроизвести процесс  возникновения жизни с такой же точностью, как это было несколько миллиардов лет назад. Даже наиболее тщательно поставленный опыт будет лишь модельным экспериментом, лишенным ряда факторов, сопровождавших появление живого на Земле. Трудность — в невозможности проведения прямого эксперимента по возникновению жизни (уникальность этого процесса препятствует использование основного научного метода).

Возникновение и развитие живых существ вплоть до появления  такого феномена, как человек, –  одна из центральных проблем естествознания.

Актуальность данной темы обусловлена тем фактом, до настоящего времени данная проблема так и не была решена.

Цель работы – изучить  концепции происхождения органической жизни на Земле и сущность жизни.

Задачи:

- ознакомиться с основными  концепциями происхождения жизни;

- рассмотреть современные  представления о происхождении  жизни на Земле;

- определить сущность  жизни, выявит признаки живых  организмов.

Объект исследования – органическая жизнь на Земле. Предмет  исследования – происхождение органической жизни на Земле.

При выполнении работы использовались методы анализа, дедукции, индукции.

Теоретической основой  работы является учебная литература по естествознанию разных авторов, а  также оригинальные труды ученых, занимающихся данными проблемами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Основные концепции происхождения жизни

 

Вопрос о возникновении  жизни беспокоит человечество достаточно давно. Поэтому теорий происхождения жизни на Земле есть большое множество, но основными являются 3-4. Итак, рассмотрим основные их них

            1.Креационистская концепция, согласно которой жизнь была создана сверхъестественным существом в определенный момент (промежуток) времени.

2. Концепция стационарного  состояния.

3. Концепция самопроизвольного зарождения – возникновение жизни из неживого вещества (неоднократное).

4. Концепция панспермии, согласно которой возможен перенос жизни в космическом пространстве с одной планеты на другую («заражение» Земли жизнью из космоса).

            5. Концепция биохимического происхождения жизни.

 

1.1 Креационизм

 

История креационизма является частью истории религии, хотя сам  термин возник не так давно. Термин «креационизм» стал популярным приблизительно с конца XIX столетия, означая концепции, признающие истинность изложенной в  Ветхом Завете истории сотворения мира. Накопление данных различных наук (от астрономии до геологии и биологии), в особенности распространение в XIX веке теории эволюции, привело к возникновению противоречия между новыми взглядами в науке и библейской картиной мира. Результатом этого антагонизма в дальнейшем стало последовавшее возрождение креационизма как совокупности телеологических концепций, являющихся реакцией консервативно настроенных христиан на ставшие доминирующими представления об эволюционном и естественном пути происхождения живой и неживой природы.

Креационизм, утверждающий, что жизнь создана сверхъестественным существом в результате акта творения. Концепция креационизма, по существу, научной не является, поскольку она возникла в рамках религиозного мировоззрения. Она утверждает, что жизнь такова, какова она есть, потому что такой ее сотворил Бог. Тем самым практически снимается вопрос о научном решении проблемы происхождения и сущности жизни. Тем не менее, эта концепция продолжала и продолжает пользоваться довольно большой популярностью ².

 

1.2 Теория стационарного состояния

 

По положению теории стационарного состояния, Земля существовала вечно; на ней всегда была жизнь, а изменения были незначительными. Соответственно и все виды, существующие на планете также существовали всегда, однако у каждого вида есть два пути —  изменение численности либо вымирание.

Данная гипотеза стационарного состояния противоречит данным современной астрономии, которые указывают на конечное время существования любых звёзд и, соответственно, планетных систем вокруг звёзд. По современным оценкам, основанным на учете скоростей радиоактивного распада, возраст Земли, Солнца и Солнечной системы исчисляется ~4,6 млрд лет. Поэтому эта гипотеза обычно не рассматривается академической наукой³.

Сторонники теории стационарного состояния утверждают, что, только изучая ныне живущие виды и сравнивая их с ископаемыми останками, можно сделать вывод о вымирании, да и в этом случае весьма вероятно, что он окажется неверным. Используя палеонтологические данные для подтверждения теории стационарного состояния, её сторонники интерпретируют появление ископаемых останков в экологическом аспекте. Так, например, внезапное появление какого-либо ископаемого вида в определённом пласте они объясняют увеличением численности его популяции или его перемещением в места, благоприятные для сохранения остатков. Теории самозарождения и стационарного состояния представляют собой только исторический или философский интерес, так как результаты научных исследований противоречат выводам этих теорий⁴.

 

1.3 Теория самозарождения

 

Теорию самозарождения, или самопроизвольного возникновения  жизни, обычно связывают с развитием  собственно естественно-научных представлений  о возникновении жизни на Земле. Сторонники этой теории находили подтверждение своей идеи в опытах с появлением червей в гниющем мясе, земле, отбросах и т.д. Допускалась возможность самозарождения не только простых, но и довольно высокоорганизованных существ, даже млекопитающих (мышей из тряпок). (Найдыш) Данную точку зрения разделяли Аристотель, Г. Галилей, И.В. Гёте, Р. Декарт. Их авторитет долгое время поддерживал теорию самозарождения на главенствующих позициях в естествознании. Достаточно сказать, что ни опыты Ф. Реди (XVII в.), который доказал невозможность самозарождения червей из гниющего мяса при отсутствии мух и провозгласил знаменитый принцип «все живое - от живого», ни даже опыты с мельчайшими существами Спалланцани (XVIII в.), показавшие, что в прокипяченных органических настоях не могут самопроизвольно зарождаться микроорганизмы, не оказали сильного влияния на господствующую в науке концепцию спонтанного самозарождения.

Одним из первых эту точку  зрения подверг сомнению итальянский  врач и естествоиспытатель Ф. Реди (XVII в.), показав, что в хорошо изолированном  от окружающей среды мясе черви не появляются. Он же провозгласил принцип «все живое от живого». Однако окончательно этот принцип получил распространение лишь в 1860-е гг., что связано с опытами Л. Пастера, который доказал его на микробиологическом уровне.

Опыты Пастера подтвердили принцип Реди и показали научную несостоятельность концепции спонтанного самозарождения организмов. Но и они не давали ответа на вопрос, откуда взялась жизнь⁵.

 

1.4 Теория панспермии

 

В 1865 г. немецкий врач Г. Рихтер выдвинул гипотезу космозоев (космических зачатков), в соответствии с которой жизнь является вечной и зачатки, населяющие мировое пространство, могут переноситься с одной планеты на другую. Эта гипотеза была поддержана многими выдающимися учеными XIX в. – У. Томсоном, Г. Гельмгольцем и др.

Сходную гипотезу, названную  панспермией, в 1907 г. выдвинул известный  шведский естествоиспытатель С. Аррениус: во Вселенной вечно существуют зародыши жизни, которые движутся в космическом  пространстве под давлением световых лучей; попадая в сферу притяжения планеты, они оседают на ее поверхности и закладывают на этой планете начало живого⁵.

Концепцию панспермии разделял В.И. Вернадский, что способствовало ее широкому распространению среди  ученых.

Тем не менее, пока и эта гипотеза полного научного обоснования не получила. Хотя спектр возможных условий для существования живых организмов достаточно широк, все же считается, что они должны погибнуть в космосе под действием ультрафиолетовых и космических лучей. К тому же эта гипотеза не решает проблемы происхождения жизни, а лишь выносит ее за пределы Земли – если жизнь была занесена на Землю из космоса, то где и как она возникла? Есть вариант этой гипотезы, утверждающий вечность жизни во Вселенной. Считается, что после Большого взрыва, в результате которого образовалась наша Вселенная, в процессе появления вещества на самых ранних этапах эволюции Вселенной произошло разделение этого вещества на живое и неживое, и жизнь существует столько же времени, сколько и весь космос.

В настоящее время  периодически предпринимаются попытки возродить эту теорию. Фрэнсис Крик и Лесли Оргел предложили в 1973 году другой вариант – управляемую панспермию, то есть намеренное «заражение» Земли (наряду с другими планетными системами) микроорганизмами, доставленными на непилотируемых космических аппаратах развитой инопланетной цивилизацией, которая, возможно, находилась перед глобальной катастрофой или же просто надеялась произвести терраформирование других планет для будущей колонизации.

 

1.5 Теория Опарина-Холдейна (биохимической эволюции)

 

В начале XX в. накопившиеся противоречия, с которыми не могли  справиться теории самозарождения и  панспермии, привели к дальнейшим поискам объяснения способа возникновения  жизни на Земле.

Одним из главных препятствий, стоявших в начале нашего века на пути решения проблемы возникновения жизни, было господствовавшее тогда в науке и основанное на повседневном опыте убеждение в том, что органические вещества в природных условиях возникают только биогенно, то есть путем их синтеза живыми существами. Считалось, что представить себе естественное возникновение даже простейших организмов из неорганических веществ (углекислоты, воды, азота и т.д.) совершенно невозможно. Поэтому так важно было появление концепции А.И. Опарина, вступившей в противоречие с общепринятым тогда мнением.

Теория биохимической  эволюции отражает современные представления  о происхождении жизни на Земле  и основывается на работах А.И. Опарина (1924) и Дж. Холдейна (1929). Хэлден выдвинул гипотезу о том, что на первобытной Земле скопились огромные количества органических соединений, образовав то, что он назвал горячим разбавленным бульоном (hot dilute soup; впоследствии прижилось название первичный бульон или протобульон – primeval soup). Современное двуединое понятие первобытного бульона и самозарождения жизни исходит из теории Опарина-Хэлдейна о происхождении жизни. Основные постулаты этой теории:

1. Первобытная Земля  имела лишенную кислорода атмосферу.

2. Когда на эту атмосферу  стали воздействовать различные  естественные источники энергии – например, грозы и извержения вулканов – то при этом начали самопроизвольно формироваться основные химические соединения, необходимые для органической жизни.

3. С течением времени  молекулы органических веществ  накапливались в океанах, пока не достигли консистенции горячего разбавленного бульона. Однако в некоторых районах концентрация молекул, необходимых для зарождения жизни, была особо высокой, и там образовались нуклеиновые кислоты и протеины.

4. Некоторые из этих молекул  оказались способны к самовоспроизводству.

            5. Взаимодействие между возникшими нуклеиновыми кислотами и протеинами в конце концов привело к возникновению генетического кода.

            6. В дальнейшем эти молекулы объединились, и появилась первая живая клетка.

            7. Первые клетки были гетеротрофами, они не могли воспроизводить свои компоненты самостоятельно и получали их из бульона. Но со временем многие соединения стали исчезать из бульона, и клетки были вынуждены воспроизводить их самостоятельно. Так клетки развивали собственный обмен веществ для самостоятельного воспроизводства.