Гіпотеза стаціонарного стану

Сучасні гіпотези походження життя

Існує п'ять концепцій виникнення життя: 1. Життя була створена Творцем в певний час - креаціонізм. 2. Життя виникла спонтанно з неживого речовини (її дотримувався ще Аристотель який вважав, що живе може виникати і в результаті розкладання грунту). 3. Концепція стаціонарного стану відповідно до якої життя існувала завжди. 4. Концепція панспермії - позаземного походження життя; 5. Концепція походження життя на Землі в історичному минулому в

Внаслідок процесів підкоряються фізичним і хімічним законам

Виникнення життя - гіпотетичний процес перетворення неживої природи в живу.

Гіпотези походження життя на Землі. Життя - одне з найскладніших явищ природи. З давніх-давен вона сприймалася як таємнича і непізнавана - ось чому з питань її походження завжди йшла гостра боротьба між матеріалістами та ідеалістами. Прихильники ідеалістичних поглядів вважали (і вважають) життя духовним, нематеріальних початком, які виникли в результаті божественного творіння. Матеріалісти ж, навпаки, вважали, що життя на Землі могло виникнути з неживої матерії шляхом самозародження (абіогенез) або занесення з інших світів, тобто є породженням інших живих організмів (біогенез).

За сучасними уявленнями, життя - це процес існування складних систем, що складаються з великих органічних молекул і неорганічних речовин і здатних самовідтворюватися, саморозвиватися і підтримувати своє існування в результаті обміну енергією і речовиною з навколишнім середовищем.

З накопиченням людиною знань про навколишній світ, розвитком природознавства змінювалися погляди на походження життя, висувалися нові гіпотези. Однак і сьогодні питання про походження життя ще остаточно не вирішене. Існує безліч гіпотез походження життя. Найбільш важливими з них є наступні:

· Креаціонізм (життя було створене Творцем);

· Гіпотези самовільного зародження (самозародження; життя виникало неодноразово з неживої речовини);

· Гіпотеза стаціонарного стану (життя існувало завжди);

· Гіпотеза панспермії (життя занесене на Землю з інших планет);

· Біохімічні гіпотези (життя виникло в земних умовах в ході процесів, що підкоряються фізичним і хімічним законам, тобто в результаті біохімічної еволюції).

Відповідно до цієї релігійної гіпотези, що має давнє коріння, все існуюче у Всесвіті, в тому числі життя, було створено єдиної Силою - Творцем в результаті декількох актів надприродного творіння в минулому. Організми, що населяють сьогодні Землю, походять від створених окремо основних типів живих істот. Створеного види були з самого початку чудово організовані і наділені здатністю до деякої мінливості в певних межах (мікроеволюція). Цієї гіпотези дотримуються послідовники майже всіх найбільш поширених релігійних навчань.

Традиційне іудейсько-християнське уявлення про створення світу, викладене в Книзі Буття, викликало і продовжує викликати суперечки. Однак виявляються в текстах протиріччя не роблять концепцію творіння менш популярною. Релігія, розглядаючи питання про походження життя, шукає відповідь головним чином на питання «чому?» І «для чого?», А не на питання «яким чином?». Якщо наука в пошуках істини широко використовує спостереження і експеримент, то богослов'я прагне до осягнення істини через сверх'ественное прозріння і віру.

Процес божественного створення світу представляється як мав місце лише один раз і тому недоступний для спостереження. У зв'язку з цим гіпотеза творіння не може бути однозначно ні доведена, ні спростована і існує поряд з науковими гіпотезами походження життя.

Протягом тисячоліть люди вірили в мимовільне зародження життя, вважаючи його звичайним способом появи живих істот з неживої матерії. Вважали, що джерелом спонтанного зародження служать або неорганічні сполуки, або гниють органічні залишки (концепція абиогенеза). Ця гіпотеза була поширена в Стародавньому Китаї, Вавілоні і Єгипті як альтернатива креаціонізму, з яким вона співіснувала. Ідея самозародження висловлювалася також філософами Давньої Греції і навіть більш ранніми мислителями, тобто вона, мабуть, так само стара, як і саме людство. Протягом такої тривалої історії ця гіпотеза видозмінювалася, але як і раніше залишалася помилковою. Аристотель, якого часто провозгла шают засновником біології, писав, що жаби і комахи заводяться в сирому ґрунті. У середні століття багатьом «вдавалося» спостерігати зародження різноманітних живих істот, таких як комахи, черви, вугри, миші, в розкладаються або гниючих залишках організмів. Ці «факти» вважалися досить переконливими, до тих пір поки італійський лікар Франческо Реді (1626-1697) не підійшов до проблеми виникнення життя більш суворо і не піддав сумніву теорію спонтанного зародження. У 1668 р Реді виконав наступний досвід. Він помістив мертвих змій у різні посудини, причому одні посудини накрив серпанком, а інші залишив відкритими. Налетів мухи відклали яйця на мертвих змій у відкритих посудинах; незабаром з яєць вивелися личинки. У накритих посудинах личинок не виявилося (рис. 5.1). Таким чином, Реді довів, що білі черви, що з'являються в м'ясі змій, - личинки флорентійської мухи і що якщо м'ясо закрити і запобігти доступ мух, то воно не «зробить» черв'яків. Спростувавши концепцію самозародження, Реді висловив думку про те, що життя може виникнути тільки з попереднього життя (концепція біогенезу).

Подібних поглядів дотримувався і голландський вчений Антоні ван Левенгук (1632-1723), який, використовуючи мікроскоп, відкрив мікроорганізми, не видимі неозброєним оком. Це були бактерії і Найпростіші. Левенгук висловив думку, що ці крихітні організми, або «анімалькулей», як він їх називав, походять від собі подібних.

Думка Левенгука поділяв італійський вчений Ладзаро Спаланцані (1729-1799), який вирішив довести дослідним шляхом, що мікроорганізми, часто виявляються в м'ясному бульйоні, мимовільно в ньому не зароджуються. З цією метою він поміщав рідину, багату органічними речовинами (м'ясний бульйон), в посудини, що кипить цю рідину на вогні, після чого судини герметично запаюють. В результаті бульйон в судинах залишався чистим і вільним від мікроорганізмів. Своїми дослідами Спалланцани довів неможливість самовільного зародження мікроорганізмів.

Противники цієї точки зору стверджували, що життя в колбах не виникало з тієї причини, що повітря в них під час кип'ятіння псується, тому як і раніше визнавали гіпотезу самозародження.

Нищівний удар по цій гіпотезі було завдано в XIX в. французьким мікробіологом Луї Пастером (1822-1895) і англійським біологом Джоном Тіндалем (1820-1893). Вони показали, що бактерії поширюються по повітрю і що якщо в повітрі, що попадає в колби з простерилізованою бульйоном, їх немає, то і в самому бульйоні вони не виникнуть. Пастер користувався для цього колбами із зігнутим S-подібним горлом, яке служило для бактерій пасткою, тоді як повітря вільно проникав в колбу і виходив з неї.

Тіндаль стерилізував повітря, що надходить в колби, пропускаючи його крізь полум'я або через вату. До кінця 70-х рр. XIX ст. практично всі вчені визнали, що живі організми походять тільки від інших живих організмів, що означало повернення до початкового питання: звідки ж узялися перші організми?

Гіпотеза стаціонарного стану

Гіпотеза про появу життя на Землі в результаті перенесення з інших планет якихось зародків життя отримала назву панспермії (від грец. Pan - весь, всякий і sperma - насіння). Ця гіпотеза примикає до гіпотези стаціонарного стану. Її прихильники підтримують думку про вічне існування життя і висувають ідею про неземне її походження. Одним з перших ідею про космічному (неземне) походження життя висловив німецький вчений Г. Ріхтер в 1865 р Згідно Ріхтером життя на Землі не виникла з неорганічних речовин, а була занесена з інших планет. У зв'язку з цим виникали питання, наскільки можливо таке перенесення з однієї планети на іншу і як це могло бути здійснено. Відповіді шукали в першу чергу у фізиці, і не дивно, що першими захисниками цих поглядів виступили представники цієї науки, видатні вчені Г. Гельмгольц, С. Арреніус, Дж. Томсон, П.П. Лазарєв та ін.

Згідно з уявленнями Томсона і Гельмгольца, спори бактерій та інших організмів могли бути занесені на Землю з метеоритами. Лабораторні дослідження підтверджують високу стійкість живих організмів до несприятливих впливів, зокрема до низьких температур. Наприклад, спори і насіння рослин не гинули навіть при тривалому витримуванні в рідкому кисні або азоті.

Інші вчені висловлювали думку про перенесення «суперечка життя» на Землю світлом.

Сучасні прихильники концепції панспермії (в числі яких - лауреат Нобелівської премії англійський біофізик Ф. Крик) вважають, що життя на Землю занесена випадково або навмисно космічними прибульцями.

До гіпотезі панспермії примикає точка зору астрономів Ч. Викрамасингха (Шрі-Ланка) і Ф. Хойл

(Великобританія). Вони вважають, що в космічному просторі, в основному в газових і пилових хмарах, у великій кількості присутні мікроорганізми, де вони, на думку вчених, і утворюються. Далі ці мікроорганізми захоплюються кометами, які потім, проходячи поблизу планет, «сіють зародки життя».

За Опаріну, процес, який призвів до виникнення життя на Землі, може бути розділений на три етапи:

# 61623; Виникнення органічних речовин.

# 61623; Освіта з простіших органічних речовин біополімерів (білків, нуклеїнових кислот, полісахаридів, ліпідів та ін.).

# 61623; Виникнення примітивних самовідтворюються організмів.

Теорія біохімічної еволюції має найбільшу кількість прихильників серед сучасних вчених. Земля виникла близько п'яти мільярдів років тому; спочатку температура її поверхні була дуже високою (4000 - 8000ºС). У міру її остигання утворилися тверда поверхня (земна кора - літосфера).

Атмосфера, спочатку складалася з легких газів (водень, гелій), не могла ефективно утримуватися недостатньо щільною Землею, і ці гази замінювалися важкими: водяною парою, вуглекислим газом, аміаком і метаном. Коли температура Землі опустилася нижче 100 ° С, водяна пара почала конденсуватися, утворюючи світовий океан. В цей час, відповідно до уявлень А.І. Опаріна, відбувся абіогенний синтез, тобто в початкових земних океанах, насичених різними простими хімічними сполуками, «в первинному бульйоні» під впливом вулканічного тепла, розрядів блискавок, інтенсивної ультрафіолетової радіації та інших факторів середовища почався синтез більш складних органічних сполук, а потім і біополімерів . Утворенню органічних речовин сприяла відсутність живих організмів - споживачів органіки - і головного окислювача - кисню. Складні молекули амінокислот випадково об'єднувалися в пептиди, які, в свою чергу, створили початкові білки. З цих білків синтезувалися первинні живі істоти мікроскопічних розмірів.

Найбільш складною проблемою в сучасній теорії еволюції є перетворення складних органічних речовин на прості живі організми. Опарін вважав, що вирішальна роль в перетворенні неживого в живе належить білкам. Мабуть, білкові молекули, притягаючи молекули води, утворювали колоїдні гідрофільні комплекси. Подальше злиття таких комплексів один з одним призводило до відділення колоїдів від водного середовища (коацервація). На кордоні між коацерватами (від лат. Coacervus - згусток, купа) і середовищем шикувалися молекули ліпідів - примітивна клітинна мембрана. Передбачається, що колоїди могли обмінюватися молекулами з навколишнім середовищем (прообраз гетеротрофного харчування) і накопичувати певні речовини. Ще один тип молекул забезпечував здатність до самовідтворення. Система поглядів А.І. Опаріна отримала назву «коацерватная гіпотеза».