Возникновение жизни на Земле Что такое жизнь

Возникновение жизни на Земле

Что такое жизнь? Ø «Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка» . Ф. Энгельс «Анти-Дюринг» 1878 г. Ø «Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые, саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров – белков и нуклеиновых кислот» М. В. Волькенштейн 1965 г.

Можно ли узнать, как возникла жизнь? Возраст Земли? Ø Э Галлей – 10 тыс. лет. Ø Ж. Бюффон – 75 тыс. лет. Ø 19 век (физики) – 10 млн. лет. Ø - 2, 5 млрд. лет Ø - 10 – 13 млрд. лет Ø - 4, 5 – 7 млрд. лет Срок зарождения жизни – 3, 6 млрд. лет!

Представления древних философов Эмпедокл. Живое возникло из четырех элементов материи: огня, воздуха, земли и воды.

Представления древних философов Демокрит. Самопроизвольное зарождение живых существ из ила, воды, огня.

Представления древних философов Аристотель. В благоприятных условиях «активное начало» приводит к появлению живого из неживого вещества.

Божественное творение

Теория самозарождения Ø Парацельс. Опыты по самозарождению лягушек и мышей из воды, воздуха, соломы, гниющего дерева и неживых предметов. Ø Ж. Бюффон. В живых организмах есть особая «жизненная сила» , при вдыхании ее в неживое, оно становится живым.

Опыт ван Гельмонта

Опыт Ф. Реди 1668 г.

Опыт Л. Пастера 1862 г. Самозарождения нет!

Гипотезы вечности жизни Ø Теория стационарного состояния. Ø Теория панспермии. Либих, Гельмгольц, Томсон, Рихтер, Аррениус. Ø Теория вечности жизни Прейер, В. И. Вернадский

Проблема не разрешима Р. Вирхов Ч. Дарвин

Теория Опарина Холдейна 1924 г. А. И. Опарин. Коацерватная теория. Жизнь – одна из стадий эволюции Вселенной, она закономерный результат химической эволюции соединений углерода.

Современные представления Ø 1 этап – Абиогеный синтез простых органических соединений Ø 2 этап – Образование сложных органических соединений Ø 3 этап – Образование коацерватов Ø 4 этап – Образование протобионтов

Опыт С. Миллера и П. Юри 1953 г.

Образование протобиополимеров Из простых органических соединений образовались сложные – биополимеры (белки, нуклеиновые кислоты)

Образование коацерватов Коацерваты – это образующиеся в растворе органические многомолекулярные структуры, они обособлены от водной фазы оболочкой. Эти системы адсорбируют из раствора разнообразные богатые энергией вещества и за их счёт растут, увеличиваясь в размерах. Под действием механических сил коацерват может распадаться. Среди коацерватов шел биохимический естественный отбор, обеспечивающий им устойчивость.

Образование протобионтов Ø включения в коацерват молекулы, способной к самовоспроизведению (нуклеиновые кислоты) Ø поглощения ионов металлов с образованием ферментов Ø внутренней перестройки покрытого липидной оболочкой коацервата возникли пробионты – предшественники клеток. Возникновение и реализация генетического кода, мембраны у пробионтов стало началом биологической эволюции.

Начальные этапы биологической эволюции «Путь, пройденный природой от протобионтов до наиболее примитивных бактерий … ничуть не короче, чем путь, пройденный от амёбы до человека» . А. И. Опарин

Первые живые организмы – прокариоты (безъядерные) , гетеротрофы (питание готовыми органическими веществами) 3, 5 млрд. лет назад

Возникновение эукариот Эукариоты (ядерные) возникли 1, 1 – 1, 4 млрд. лет назад путем симбиоза различных прокариот

Возникновение фотосинтеза Появление фотосинтеза привело к возникновению автотрофных организмов, кислородного дыхания, формированию озонового слоя.

Возникновение полового процесса Ø Возможность перекомбинации наследственной информации. Ø Возникновение биологических видов. Ø Ускорение темпов эволюции.

Возникновение многоклеточности Ø Теория гастреи Э. Геккеля Ø Теория фагоцителлы И. И. Мечникова

Домашнее задание § 14, 15