Возникновение жизни на земле Гипотезы возникновения жизни

Возникновение жизни на земле

Гипотезы возникновения жизни • Креационизм • Самопроизвольное зарождение • Гипотеза стационарного состояния • Гипотеза панспермии • Гипотеза биохимической эволюции

Креационизм • Рассматривает возникновение жизни как проявление воли бога. Но процесс божественного сотворения мира мыслиться как имевший место лишь единожды и поэтому недоступны для исследования.

• Креационистские концепции варьируют от чисто религиозных до претендующих на научность. Такие направления как «научный креационизм» и появившаяся в середине 1990 -х годов неокреационистская концепция «Разумного замысла» утверждают, что имеют научное основание. Однако, научным сообществом эти концепции признаны псевдонаучными, поскольку противоречат научным данным, а также не соответствуют критериям верифицируемости, фальсифицируемости и принципу Оккама

Самопроизвольное зарождение • Самозарождение — спонтанное зарождение живых существ из неживых материалов; в общем случае, самопроизвольное возникновение живого вещества из неживого. В настоящее время общепризнано, что зарождение живых организмов невозможно, а возникновение живого вещества из неживого практически невозможно в современных природных условиях. Однако в науке активно обсуждаются возможные сценарии возникновения жизни на ранних этапах существования Земли

Опыты Франческо Реди Тосканский врач Франческо Реди (1626— 1698 гг. ) был первым человеком, документально доказавшим ошибочность теории самозарождения. Он произвёл ряд опытов, доказывавших, что мухи, вопреки бытовавшему в ту пору мнению, не могут зарождаться сами по себе в гниющем мясе. Реди брал два куска мяса, раскладывал их в глиняные горшочки, и один из них накрывал тончайшей неаполитанской кисеёй. Через какое-то время он снимал кисею, но ни мух, ни их личинок в мясе не было. Из этого учёный сделал вполне закономерный вывод: мухи садятся на гниющее мясо и откладывают в него личинки, в результате чего рождаются новые мухи. Рождаются, а не появляются сами по себе. Следовательно, «большинство насекомых и червей не самозарождается» . Опыты Реди серьёзно поколебали господствовавшую идею о самозарождении жизни. Однако его выводы не были сразу приняты наукой и обществом. Это был только первый шаг на долгом и трудном пути опровержения теории самозарождения — ведь даже сам Реди «…в отношение других случаев вполне допускал возможность самозарождения; так, например, он считал, что кишечные и древесные черви возникают сами собой из гниющих материалов» . После открытия А. ван Левенгуком микроорганизмов не удивительно, что именно они стали основным предметом научных споров о возможности самозарождения — казалось вполне закономерным, что если самозарождение вообще имеет место, то оно непременно должно быть характерно именно для этих «ничтожных зверушек» Левенгука.

Теория Опарина—Холдейна В середине ХХ столетия внимание к проблеме самозарождения жизни вновь было привлечено советским биохимиком А. И. Опариным и английским учёным Дж. Холдейном. Они выдвинули предположение, что жизнь возникла в результате взаимодействия взвеси органических соединений ( «первичного бульона» [3]), образовавшихся в бескислородных условиях на первобытной Земле. Тогда, 4 млрд лет назад, атмосфера на Земле состояла из аммиака, паров воды и углекислого газа. Под воздействием атмосферного электричества образовались органические соединения[4], которые положили начало нуклеиновым кислотам и белкам, генам и клеткам. Наибольшим успехом теории Опарина—Холдейна стал эксперимент, проведенный в 1953 году американским аспирантом Стэнли Миллером.

Гипотеза панспермии • Считается, что впервые жизнь возникла не на земле, а споры бактерий и других микроорганизмов могли быть занесены на нее с помощью метеоритов.

Зарождение жизни в горячей воде Научные исследования показывают, что зарождение жизни в минеральной воде и, в особенности, гейзерах наиболее вероятно. В 2005 г. академик Юрий Викторович Наточин высказал предположение, отличное от общепринятой концепции возникновения жизни в море, и аргументировал гипотезу, согласно которой средой возникновения протоклеток были водоемы с преобладанием ионов К+, а не морская вода с доминированием ионов Na+[6]. В 2009 г. Армен Мулкиджанян и Михаил Гальперин на основе анализа содержания элементов в клетке также пришли к выводу, что, вероятно, жизнь зародилась не в океане[7]. Дейвид Уард доказал, что в горячей минеральной воде появились и сейчас образуются строматолиты[8]. Самые древние строматолиты были обнаружены в Гренландии. Их возраст насчитывает 3, 8 миллиардов лет. В 2011 г. Тадаши Сугавара создал протоклетку в горячей воде[9]. Исследования Мари-Лор Пон минерала серпентина в геологической формации Исуа, Гренландия, в 2011 г. показали, что жизнь могла зародиться и в грязевых вулканах[10]. Лауреат Нобелевской премии биолог Джек Шостак отметил, что мы можем легче представить себе накопление органических соединений в первичных озёрах, чем в океане.

Гипотеза биохимической эволюции • В 20 -е годы xx в. Русский ученый Опарин и англичанин Холдейн высказали гипотезу о возникновении жизни в процессе биохимической эволюции углеродных соединений. Эта гипотеза и легла в основу современных представлений.

Соединения углеводорода с азотом и простейших молекул аммиака, воды, метана и водорода с рядом других химических элементов образовывали сложные органические вещества. Энергию для осуществления этих процессов создавали частые грозовые электрические разряды и интенсивная солнечная радиация, выделявшая значительное количество ультрафиолетового излучения, падавшего на Землю до того, как образовался озоновый слой. Органические вещества, постепенно накапливаясь в океане, создавали прочные молекулярные связи, которые были устойчивы к разрушающему действию . ультрафиолетового излучения Теория биохимической эволюции и происхождения жизни на Земле, высказанная Алексеем Опариным, признана многими ученые, однако из-за большого количества предположений и допущений, она вызывает некоторые сомнения.

Жизнь на земле • Земля как планета, по мнению большинства ученых, существует 5 млрд лет. Если исходить из абиогенных гипотез, первым шагом в возникновении жизни был синтез органических веществ. В результате химической эволюции осуществился переход от биополимеров к первым живым организмам, которые уже развивались по законам эволюции.

Первый обмен веществ • Умение воспроизводиться и наличие границ тела — это ещё не все признаки, отличающие живое существо от неживой природы. Для воспроизведения внутри сферы из жирных кислот, молекуле РНК нужно было наладить процесс обмена веществ. Известно, что молекула РНК способна притягивать нужные нуклеотиды и отталкивать ненужные. Поэтому ей ничего не мешало сделать это через мембрану. Скорее всего процесс происходил так: нужный нуклеотид притягивался к мембране вплотную, как только он приближался на достаточно близкое расстояние, то начинал отталкивать от себя молекулы жирных кислот, из-за чего образовывалось отверстие по размерам нуклеотида, после чего он свободно проходил через него и присоединялся к создаваемой цепочке.

Первое деление клетки Как начали делиться первые клетки, состоящие из молекулы РНК и мембраны из жирных кислот, не известно и по сей день. Возможно, построенная внутри мембраны новая молекула начинала отталкиваться от второй. В конце концов, она прорывала мембрану. Вместе со второй РНК уходила и часть молекул жирных кислот, которые образовывали вокруг неё новую сферу.

Влияние космоса на живых существ • На базе научных данных было показано, что • осеменение четко зависит от солнечной системы, а также продуктивность овцеводства. Космические излучения также влияют на изменчивость веса и потомства. Опыты показали, что птицы способны ориентироваться по звездам и по магнитному полю. Чайка в полете.

Спасибо за просмотр)) Презентацию подготовили: Цыбулько Геннадий Кичаков Олег Равино Кристина Мельнеченко Алексей Багданова Анастасия