Теория стационарного состояния




Согласно этой теории, Земля никогда не возникала, а существовала вечно; она всегда была способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень мало. Виды тоже существовали вечно.

По современным оценкам, основанным на учете скоростей радиоактивного распада, возраст Земли составляет примерно 5 млрд. лет. По мере совершенствования методов датирования оценки возраста Земли постоянно увеличиваются, и это позволяет сторонникам стационарного состояния предполагать, что Земля существовала всегда. Отвергая, в общем, значение геохронологии для установления точного возраста Земли, сторонники этой теории используют ее в качестве основы для предположения о том, что Земля существовала всегда. Согласно этой теории, виды также никогда не возникали, они существовали всегда, и у каждого вида есть лишь две возможности - либо изменение численности, либо вымирание.

Сторонники этой теории не признают, что наличие или отсутствие определенных ископаемых остатков может указывать на время появления или вымирания того или иного вида, и приводят в качестве примера представителя кистеперых рыб - латимерию. По палеонтологическим данным, кистеперые вымерли в конце мелового периода, 70 млн. лет назад. Однако это заключение пришлось пересмотреть, когда в районе Мадагаскара были найдены живые представители кистеперых. Сторонники теории стационарного состояния утверждают, что, только изучая нынеживущие виды и сравнивая их с ископаемыми остатками, можно делать вывод о вымирании, хотя и в таких случаях велика вероятность, что он окажется неверным. Используя палеонтологические данные для подтверждения теории стационарного состояния, ее сторонники интерпретируют появление ископаемых остатков экологическими событиями. Так, например, внезапное появление какого-либо ископаемого вида в определенном пласте они объясняют увеличением численности его популяции.

Теория панспермии

Эта теория не предлагает никакого механизма для объяснения первичного возникновения жизни, а выдвигает идею о ее внеземном происхождении. Поэтому ее нельзя считать теорией возникновения жизни как таковой; она просто переносит проблему в какое-то другое место во Вселенной.

Теория панспермии утверждает, что жизнь могла возникнуть один или несколько раз в разное время и в разных частях нашей Галактики или Вселенной. Для обоснования этой теории используются многократные появления ила, наскальные изображения конструкций, похожих на ракеты, и «космонавтов», а также сообщения о встречах с инопланетянами. Российские и американские исследования, проводимые в космосе, пока не обнаружили жизнь в пределах нашей Солнечной системы, однако они ничего не говорят о возможности жизни вне этой системы. При изучении метеоритов и комет в них были обнаружены многие органические вещества, например цианогены и синильная кислота, которые, возможно, сыграли роль «семян», падавших на бесплодную Землю. Появился ряд сообщений о нахождении в метеоритах объектов, напоминающих примитивные формы жизни на Земле, а в 1996 г. американские ученые обнаружили организмы, похожие на бактерий, в камне с Марса (хотя они не считают, что жизнь пришла на Землю с Марса). В любом случае необходимы дальнейшие исследования.

Биохимическая эволюция

Среди астрономов, геологов и биологов принято считать, что возраст Земли составляет примерно 4,5-5,0 млрд. лет.

По мнению многих биологов, в далеком прошлом состояние нашей планеты было мало похоже на нынешнее: по всей вероятности, температура ее поверхности была очень высокой (4000-8000ºС), и по мере того как Земля остывала, углерод и сравнительно тугоплавкие металлы конденсировались и формировали земную кору; поверхность планеты была, вероятно, обнаженной и неровной, так как на ней в результате вулканической активности, непрерывных подвижек коры и сжатия, вызванного охлаждением, происходило образование складок и разрывов.


Полагают, что в те времена атмосфера была совершенно не такой, как теперь. Легкие газы:·водород, гелий, азот, кислород и аргон - покидали атмосферу, поскольку гравитационное поле нашей планеты, еще недостаточно плотной, не могло их удержать. Однако простые соединения, содержащие, среди прочих, эти элементы, должны были удерживаться; к ним относились вода, аммиак, диоксид углерода и метан. До тех пор пока температура Земли не упала ниже 100ºС, вся вода, вероятно, находилась в парообразном состоянии. Атмосфера была, по-видимому, «восстановительной», о чем свидетельствует наличие в самых древних горных породах Земли металлов, таких как двухвалентное железо, в восстановленной форме. Более молодые горные породы содержат металлы в окисленной форме, например двухвалентное железо. Отсутствие в атмосфере кислорода было, вероятно, необходимым условием для возникновения жизни; лабораторные опыты показывают, что, как это ни парадоксально, органические вещества (основа живых организмов) гораздо легче образуются в восстановительной среде, чем в атмосфере, богатой кислородом.

В 1923 г. А. И. Опарин высказал мнение, что атмосфера первобытной Земли была не такой, как сейчас, а примерно соответствовала данному выше описанию. Исходя из теоретических соображений, он предположил, что органические вещества, возможно углеводороды, могли возникать в океане из более простых соединений; энергию для этих реакций синтеза, по-видимому, поставляла интенсивная солнечная радиация (главным образом ультрафиолет), падавшая на Землю до того, как образовался слой озона, который стал задерживать большую ее часть. По мнению Опарина, разнообразие находившихся в океанах простых соединений, площадь поверхности Земли, доступность энергии и масштабы времени позволяют предположить, что в океанах постепенно накапливались органические вещества и образовался тот «первичный бульон», в котором могла возникнуть жизнь. Эта идея былa не нова - в 1871 г. сходную мысль высказал Дарвин: «Часто говорят, что все необходимые для создания живого организма условия, которые могли когда-либо существовать, имеются и в настоящее время. Но если (ох, какое это большое «если?) представить себе, что в каком-то небольшом Теплом пруду, содержащем всевозможные аммонийные и фосфорные соли, при наличии света, тепла, электричества и т. п. образовался бы химическим путем белок, готовый претерпеть еще более сложные превращения, то в наши дни такой материал непрерывно пожирался бы или поглощался, чего не могло случиться до того, как появились живые существа».

В 1953 г. Стэнли Миллер в ряде экспериментов моделировал условия, предположительно существовавшие на первобытной Земле. В созданной им установке, снабженной источником энергии, ему удалось синтезировать многие вещества, имеющие важное биологическое значение, в том числе ряд аминокислот, аденин и простые сахара, такие как рибоза. Затем Орджел в Институте Солка в сходном эксперименте синтезировал нуклеотидные цепи длиной в шесть мономерных единиц (простые нуклеиновые кислоты).

Позднее было высказано предположение, что в первичной атмосфере в относительно высокой концентрации содержался диоксид углерода. Недавние эксперименты, проведенные с использованием установки Миллера, в которую поместили смесь СО2 и Н2О. И только следовые количества других газов, дали такие же результаты, какие получил Миллер. Теория Опарина завоевала широкое признание, но она оставляет нерешенными проблемы, связанные с переходом от сложных органических веществ к простым живым организмам. Именно в этом аспекте теория биохимической эволюции предлагает общую схему, приемлемую для большинства современных биологов. Однако они не пришли к единому мнению о деталях этого процесса.

Опарин полагал, что решающая роль в превращении неживого в живое принадлежала белкам. Благодаря амфотерности белковых молекул они способны к образованию коллоидных гидрофильных комплексов, которые притягивают к себе молекулы воды, создающие вокруг них оболочку. Эти комплексы могут обособляться от всей массы воды, в которой они суспендированы (водной фазы), и образовывать своего рода эмульсию. Слияние таких комплексов друг с другом приводит к отделению коллоидов от водной среды - процесс, называемый коацервацией (от лат. coacervus - сгусток или куча). Богатые коллоидами коацерваты, возможно, были способны обмениваться веществами с окружающей средой и избирательно накапливать различные соединения, в особенности кристаллоиды. Коллоидный состав коацерватов, очевидно, зависел от состава среды. Различный состав «бульона» в разных местах обусловил появление разнообразных в химическом отношении коацерватов, что обеспечило сырьем «биохимический естественный отбор».

Предполагается, что вещества, входившие в состав коацерватов, вступали в дальнейшие химические реакции; при этом происходило поглощение коацерватами ионов металлов, в результате чего образовывались ферменты. На границе между коацерватами и внешней средой выстраивались молекулы липидов (сложные углеводороды), что приводило к образованию примитивной клеточной мембраны, обеспечивавшей коацерватам стабильность. В результате включения в коацерват предсуществующей молекулы, способной к самовоспроизведению, и внутренней перестройке покрытого липидной оболочкой коацервата могла возникнуть примитивная клетка. Увеличение размеров коацерватов и их фрагментация, возможно, вели к образованию идентичных коацерватов, которые были способны поглощать больше компонентов среды, так что этот процесс мог продолжаться. Такая предположительная последовательность событий должна была привести к возникновению примитивного самовоспроизводящегося гетеротрофного организма, питавшегося органическими веществами первичного бульона.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-08-08 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: