Возникновение жизни на Земле.

У меня по этому поводу есть собственное

мнение, но проблема заключается

в том, что я с ним не согласен…

За все время своего существования человечество задавалось вопросом о своем происхождении. Теории, касающиеся возникновения Земли, жизни на ней и возникновения человека на Земле как высшей формы существования живой природы, можно разделить на следующие:

1. КРЕАЦИОНИЗМ - жизнь возникла в результате какого-то сверхъестественного события в определенное время. Процесс божественного сотворения мира мыслится как имевший место лишь единожды и потому недоступный для наблюдения. Это выносит божественную концепцию за рамки научного исследования. Наука занимается только теми явлениями, которые поддаются наблюдению, а потому она никогда не сможет ни доказать, ни опровергнуть эту концепцию.

2. САМОПРОИЗВОЛЬНОЕ (спонтанное) ЗАРОЖДЕНИЕ - жизнь возникала неоднократно из неживого вещества. Родоначальник гипотезы - Аристотель (384-322 г. до н.э.) считал, что определенные «частицы» вещества содержат некое «активное начало», которое при подходящих условиях может создать живой организм. Это «активное начало» содержится в оплодотворенном яйце, тине, солнечном свете, гниющем мясе и т.д.

До середины XVII века сама возможность самозарождения живых существ из неживой материи не подвергалась сомнению. Однако в последующие века были проведены эксперименты, подтверждавшие мысль о том, что жизнь может возникнуть только из предсуществующей жизни (концепция БИОГЕНЕЗА).

В 1859 году французская академия наук учредила премию тому, кто покончит со спорами о возможности или невозможности самозарождения. Эту премию получил в 1862 году французский химик и микробиолог Луи Пастер. Он прокипятил в колбе с S‑образной трубкой на конце питательную среду, в которой могли развиваться микроорганизмы. Раствор стал стерильным, а горячий воздух расширился и вышел наружу. При остывании сосуда, воздух вновь вошел внутрь, но, благодаря изгибам трубки, микроорганизмы оседали в ней и не проникали в питательную среду. Раствор в колбе долгое время оставался стерильным, но когда горлышко сломали, хлынувшие внутрь микробы быстро вызвали помутнение раствора.

Опровержение Луи Пастером (1822-1895г.) теории спонтанного зарождения жизни и подтверждение теории биогенеза породило другую проблему. Коль скоро для возникновения живого организма необходим другой живой организм, то откуда же взялся самый первый живой организм.

После опытов Л. Пастера позиции сторонников абиогенеза, считавших возможным происхождение живого из неживого, сильно пошатнулись. Это привело к появлению представлений о вечно существующих «семенах жизни», переносимых с планеты на плпнету метеоритами (теория панспермии).

3. ПАНСПЕРМИЯ - жизнь занесена на нашу планету извне. Эту теорию нельзя считать теорией возникновения жизни как таковой, так как она просто переносит проблему в какое-то другое место во Вселенной. Для обоснования этой теории используются наскальные изображения предметов, похожих на ракеты и «космонавтов», появления НЛО, нахождение в метеоритах объектов, напоминающих примитивные формы жизни. Но если бы какой-нибудь организм дал начало жизни на нашей планете, вопрос об изначальном возникновении жизни оставался бы без ответа.

4. ТЕОРИЯ СТАЦИОНАРНОГО СОСТОЯНИЯ - жизнь, как и Земля, существовала вечно. Земля, если и изменялась, то очень мало и всегда способна поддерживать жизнь. Виды также существовали всегда и у каждого есть лишь две возможности - либо изменение численности, и либо вымирание. Большая часть доводов в пользу этой теории связана с такими неясными аспектами эволюции, как значение разрывов в палеонтологической летописи, и она наиболее подробно разработана именно в этом направлении.

5. БИОХИМИЧЕСКАЯ ЭВОЛЮЦИЯ - жизнь возникла в результате процессов, подчиняющихся химическим и физическим законам. По мере того как Земля остывала с t = 4000-800 ⁰C, углерод и тугоплавкие металлы конденсировались и образовывали земную кору. До тех пор пока была t >100 ⁰C, вся вода находилась в парообразном состоянии, а атмосфера была «восстановительной», о чем свидетельствует наличие в самых древних горных породах Земли металлов в восстановленной форме, таких как двухвалентное железо. Более молодые горные породы содержат металлы в окисленной форме (трехвалентное Fe). Опыты показывают, что органические вещества легче создаются в востановительной среде, чем в атмосфере, богатой кислородом.

Высказанная в 1924 году советским биохимиком А.И. Опариным, гипотеза предполагает, что появлению жизни должно предшествовать абиогенное (происхождение живого из неживого) образование органических соединений. По мнению Александра Ивановича Опарина (1894 -1980г.) из простых соединений, благодаря энергии солнечной радиации и времени, в океанах постепенно накопились органические вещества и образовался тот «первичный бульон», в котором возникла жизнь. Опарин решающую роль в превращении неживого в живое отводил белкам, так как они способны притягивать к себе молекулы воды, создающие вокруг них оболочку. Слияние таких коллоидных комплексов друг с другом приводит к отделению от водной среды и способствует обмену с окружающей средой веществами. В зависимости от состава среды в коллоиде избирательно накапливаются различные соединения. Разнообразие состава «бульона» вело к различиям в химическом составе и поставляло сырье для «биохимического естественного отбора».

Теория Опарина оставляет нерешенными проблемы, связанные с переходом от сложных органических веществ к простым живым организмам. Самое трудное для этой теории - объяснить появление способности живых систем к самовоспроизведению. Предполагается, что на более позднем этапе возникли организмы, способные к фотосинтезу с образованием кислорода. Увеличение кислорода в атмосфере и его ионизация с образованием озонового слоя уменьшили солнечную радиацию, достигающей Земли, что привело к замедлению синтеза новых сложных веществ. Одновременно повысилась устойчивость преуспевающих форм жизни.

Однако не все разделяли мнение о возможности абиогенеза. В брошюре биохимика С.П. Костычев а «О появлении жизни на Земле», выпушенной в начале нашего века, случайное появление живой клетки считается совершенно невероятным. Ведь в ходе естественных, например вулканических, процессов не сможет образоваться большая фабрика, а простейший микроорганизм устроен еще сложнее всякой фабрики. Общий вывод С.П. Костычева таков: «Когда отзвуки споров о самозарождении жизни окончательно заглохнут, тогда все признают, что жизнь только меняет форму, но никогда не создается из мертвой материи».

В 1923 году В.И. Вернадский в докладе «Начало и вечность жизни» постарался обосновать положение о коренном различии живой и мертвой материи. В. И. Вернадский (1863-1945г.) выдвинул тезис: жизнь геологически вечна, т.е. в геологической истории мы не можем обнаружить эпохи, когда на нашей планете отсутствовала жизнь. Он впервые рассмотрел все живые организмы Земли как единый фактор, вовлеченный в круговорот веществ в природе, аккумулирующий солнечную энергию и определяющий геологические процессы Земли. И до настоящего времени, несмотря на все усилия специалистов, не удалось обнаружить ни одного факта, доказывающего существование в геологической истории «абиогенной», безжизненной эры; нет ни одного опыта, подтверждающего возможность сконструировать живой организм из мертвой материи. В 1953 году Стенли Миллеру на установке, моделирующей условия на первобытной Земле, удалось синтезировать ряд аминокислот, адеин, простые сахара, но не живую клетку.

Рассмотренные теории, используя одни и те же данные, делают упор на разные их аспекты, а проблема возникновения жизни остается нерешенной. При всех успехах биохимии ответы на вопросы о возникновении жизни носят умозрительный характер.

6. ТЕОРИЯ БИОПОЭЗА – самая современная теория, по мнению авторов учебника [ 1 ]. Она была сформулирована в 1947 году английским ученым Джон Берналом (1901-1971г). Он выделил три стадии биопоэза: 1) абиогенное возникновение биологических мономеров; 2) образование биологических полимеров; 3) формирование мембранных структур и первичных организмов (протобионтов).

7. Данные астрофизики и астрохимии последних десятилетий показывают, что в межзвездной среде присутствует огромное количество сложных органических молекул. По подсчетам американских ученых Фреда Хойла и Чандра Викрамасингхе в нашей галактике имеется около 10⁵² (!) биомолекул и примитивнейших организмов. Подсчеты с учетом вероятности случайного синтеза сверхсложных биомолекул при условии случайных соединений их составных частей дает цифру 10¹⁰⁰⁰⁰ - это больше количества атомов во Вселенной. Поэтому Ф. Хойл и Ч. Викрамасингхе считают, что жизнь на Земле произошла от всепроникающей живой общегалактической системы.

Пусть существует такая общегалактическая система, но как она увязывается с теорией о происхождении нашей вселенной из «Большого взрыва»? Как известно по модели А. Фридмана, которую он теоретически обосновал, развивая идеи А. Эйнштейна, наша вселенная возникла из «точки» с очень большой плотностью вещества. Внезапно эта «точка» взорвалась и начала расширяться, а вещество при остывании сложилось в звезды и планеты. Как же образовалась общегалактическая система или как смогла сохраниться при Т = 10^{4 0}К, которая по теории была в точке взрыва? Вообщем вопросов много, несмотря на успехи научных поисков.