29. Современные
концепции происхождения жизни
В
развитии учений о происхождении
жизни существенное место занимает
теория, утверждающая, что все живое
происходит только от живого -
теория биогенеза. Эту теорию
в середине XIX века противопоставляли
ненаучным представлениям о самозарождении
организмов (червей, мух и др.). Однако как
теория происхождения жизни биогенез
несостоятелен, поскольку принципиально
противопоставляет живое неживому, утверждает
отвергнутую наукой идею вечности жизни.
Абиогенез
- идея о происхождении живого из неживого
- исходная гипотеза современной теории
происхождения жизни.
В
1924 г. известный биохимик А.И.Опарин
высказал предположение, что при
мощных электрических разрядах
в земной атмосфере, которая
4-4,5 млрд.лет назад состояла из аммиака,
метана, углекислого газа и паров воды,
могли возникнуть простейшие органические
соединения, необходимые для возникновения
жизни. Предсказание академика Опарина
оправдалось. В 1955 г. американский исследователь
С.Миллер, пропуская электрические заряды
через смесь газов и паров, получил простейшие
жирные кислоты, мочевину, уксусную и муравьиную
кислоты и несколько аминокислот. Таким
образом в середине XX века был экспериментально
осуществлен абиогенный синтез белковоподобных
и др. органических веществ в условиях,
воспроизводящих условия первобытной
Земли.
В
отношении самозарождения организмов
необходимо отметить, что Французская
Академия наук еще в 1859 г.
назначила специальную премию
за попытку осветить по-новому
вопрос о самопроизвольном зарождении
жизни. Эту премию в 1862 г. получил знаменитый
французский ученый, основоположник современной
микробиологии Луи Пастер. Своими опытами
он доказал невозможность самозарождения
микроорганизмов.
Важно
подчеркнуть, что в настоящее
время жизнь на Земле не может возникнуть
абиогенным путем.
Еще
Дарвин в 1871 г. писал: "Но
если бы сейчас ... в каком-либо
теплом водоеме, содержащем все
необходимые соли аммония и
фосфора и доступном воздействию
света, тепла, электричества и
т.п., химически образовался белок, способный
к дальнейшим все более сложным превращениям,
то это вещество немедленно было бы разрушено
и поглощено, что было невозможно в период
возникновения живых существ".
Жизнь
возникла на Земле абиогенным
путем. В настоящее время живое
происходит только от живого (биогенное
происхождение). Возможность повторного
возникновения жизни на Земле
исключена.
Наряду
с теорией абиогенного происхождения
жизни существуют и другие гипотезы.
Так, 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. Сходную гипотезу в
1907 г. выдвинул известный шведский естествоиспытатель
С.Аррениус, предположив, что во Вселенной
вечно существуют зародыши жизни - гипотезу
панспермии.
Панспермия
- гипотеза о повсеместном распространении
во Вселенной зародышей живых
существ. Согласно панспермии, в мировом
пространстве рассеяны зародыши жизни
(например, споры микроорганизмов), которые
движутся под давлением световых лучей,
а попадая в сферу притяжения планеты,
оседают на ее поверхности и закладывают
на этой планете начало живого.
Гипотеза
А.И.Опарина о возникновении жизни
на Земле опирается на представление
о постепенном усложнении химической
структуры и морфологического
облика предшественников жизни
(пробионтов) на пути к живым
организмам. На стыке моря, суши
и воздуха создавались благоприятные
условия для образования сложных органических
соединений. В концентрированных растворах
белков, нуклеиновых кислот могут образовываться
сгустки подобно водным растворам желатина.
А.И.Опарин назвал эти сгустки коацерватными
каплями или коацерватами.
Коацерваты
- это обособленные в растворе
органические многомолекулярные
структуры. Это еще не живые
существа. Их возникновение рассматривают
как стадию развития преджизни.
Наиболее важным этапом в происхождении
жизни было возникновение механизма
воспроизведения себе подобных и наследования
свойств предыдущих поколений. Это стало
возможным благодаря образованию сложных
комплексов нуклеиновых кислот и белков.
Нуклеиновые кислоты, способные к самовоспроизведению,
стали контролировать синтез белков, определяя
в них порядок аминокислот. А белки-ферменты
осуществляли процесс создания новых
копий нуклеиновых кислот. Так возникло
главное свойство, характерное для жизни
- способность к воспроизведению подобных
себе молекул.