Наукові гіпотези походження життя на Землі

Згадаєте! Які властивості й рівні організації має живаючи матерія?

Проблема походження й сутності життя здавна хвилювала не тільки вчених і мислителів, але й широкі верстви населення. Однієї з основних догм (догма - твердження, що вимагає віри без яких-небудь доказів) всіх религий є створення життя нематеріальною божественною силою. Ці догми, наприклад, викладені в Біблії й Корані. Віра в Бога або атеїзм є особистою справою кожної людини й має назву воля совісті.

.EV.rwro^vnut.TP wavKH - це спосіб пізнання людиною самого

себе й навколишнього світу при помици,уч*~-----------.„ „_т>т;г„_тлинп

слідчих зв'язків між незалежними від його свідомості, тобто об'єктивними, явищами й предметами матеріального світу. Багато знаменитих учених були глибоко віруючими людьми (Аристотель, К.Линней, Ч.Дарвін, И.П.Павлов, а Г.Мендель - навіть настоятелем монастиря); деякі (Ж.-Б.Ламарк, Э.Геккель, Н.И.Вавилов, И.И.Шмальгаузен) - атеїстами, але це ніяк не відбилося на їхніх наукових досягненнях. Тому ми розглянемо тільки наукові гіпотези походження життя.

Гіпотези походження життя діляться на два напрямки - «абіогенез» (живі істоти виникли з неживої матерії) і «біогенез» (живі істоти можуть виникати тільки від живих).

Гіпотези абіогенезу висували ще давньогрецькі вчені (Демокрит, Эпикур, Платон, Аристотель і ін.). Вони вважали, що живі організми виникають із мулу, гною, води, ґрунту й ін. Подібних поглядів дотримувалися й учені епохи Відродження - Ф. Парацельс, Р. Декарт, Ф. Бэкон. Протягом XVII-XVIII ст. такі подання поступово були відкинуті внаслідок вивчення фізіології розмноження багатоклітинних організмів. Так, К. Линней в основу розробленої їм наукової систематики поклав принцип «усякий організм походить від собі подібного». Учені в другій половині XIX ст. остаточно відмовилися від абіогенезу після відкриття Р. Вирховым відомого положення клітинної теорії про те, що всяка клітина утвориться винятково в результаті розподілу материнської. У цей же час знаменитий французький біолог Л. Пастер {мал. 1)у серії дуже цікавих досвідів довів неможливість самозародження мікроорганізмів (на прикладі дріжджів і бактерий).

З нагромадженням геологічних знань про історичну зміну оболонок Землі й розвитком молекулярної біології гіпотези абіогенезу знову стали актуальними в XX ст. Їхня особливість полягає в тому, що, крім можливості самозародження життя в наш час, учені вважають за можливе її виникнення з хімічних сполук у минулому. Уперше подібні погляди висловив Ж.-Б.Ламарк ще в 1820 р.; пізніше них підтримали Э.Геккель і К.А.Тімірязєв. Вони вважали, що в первинному океані внаслідок певних хімічних процесів виникли спочатку органічні речовини, потім - доклеточные форми життя, які поступово перетворилися в клітинні організми. Ця гіпотеза є продовженням розвитку поглядів Ж.-Б.Ламарка на еволюцію як процес ускладнення організації живих істот.

В 20-х роках XX ст. росіянин учений А. И. Опарін і англійський - Д. Холдейн сформулювали біохімічну гіпотезу походження життя, що також по суті є розвитком ідей Ж. -Б. Ламарка. Геологи встановили, що литосфера,

гідросфера й атмосфера сформувалися близько 4 млрд років тому. Відповідно до біохімічної гіпотези, біологічній еволюції передувала хімічна, котра тривала кілька сотень мільйонів років до виникнення життя (3,8 млрд років тому). Первинна атмосфера складалася з вуглекислого газу, метану, аміаку, оксидів сірки, сірководню й водяної пари. Озонового екрана не було, і на поверхню Землі падав потік космічних і ультрафіолетового сонячного випромінювань. Внаслідок підвищеної вулканічної активності у води Світового океану й атмосферу із земних надр попадали різноманітні хімічні сполуки. Подібні умови вчені неодноразово створювали в лабораторіях. Експерименти показали, що у водяному розчині неорганічних речовин, близькому по складу до морської води, в умовах іонізуючого випромінювання й при пропущенні через розчин електричних розрядів (аналог блискавки) можуть утворитися деякі органічні сполуки - нуклеотиды, амінокислоти, пептидные ланцюжка, моносахариды й ін. Вони утворювали скупчення, відділені від навколишнього водяного розчину поверхнею роздягнула - коацерватные краплі, здатні існувати досить тривалий час. Нічого, що нагадувало б живих істот, за 70 років подібних досвідів одержати не вдалося.

Незважаючи на це, автори біохімічної гіпотези затверджують, що коацерватные краплі якимось незрозумілим способом перетворилися в гіпотетичні «доклеточные» живі організми, від яких потім відбулися прокаріоти. Отже, абіогенні гіпотези походження життя дотепер залишаються недоведеними.

Гіпотези біогенезу засновані на поданні про життя як особливій формі матерії, що існує стільки ж часу, скільки й Всесвіт. Сучасна наука не підійшла до розуміння сутності життя, так само як і до пояснення виникнення Вселеної, матерії, енергії, простору й часу. Вона тільки відкрила основні закони перетворення матерії й енергії, які піддаються експериментальній перевірці. Ще Ч.Дарвін писав про безглуздість спроб науково пояснити походження життя без знання шляхів виникнення Всесвіту.

Сучасні біогенні погляди мають назва «гіпотези панспермии» (від греч. пан - всі й сперматос - насіння). Уперше на початку XX ст. її сформулював знаменитий шведський фізик С. Аррениус, а розвив український учений В. И. Вернадський (мал. 1). Прихильниками даної гіпотези були видатні росіяни вчені - зоолог Л.С.Берг, географ О.Ю.Шмидт, астроном И.С. Шкловский; англійський учений Ф.Лемент (один з відкривачів коду ДНК) і багато хто інші. Цікаво, що вперше висловив думку про можливості занесення життя з космосу на Землю давньогрецький філософ Анаксагор в V ст. до нашої ери. Відповідно до цієї гіпотези, суперечки прокаріот, не втрачаючи спосібности

до життєдіяльності, можуть витримувати тривале перебування у вакуумі при температурах, близьких до абсолютного нуля (-273°С), тверде радіаційне й ультрафіолетове опромінення, тобто умови відкритого космосу. Вони постійно попадають у верхні шари атмосфери планет з потоками повітря й відтіля завдяки мізерній масі можуть легко виходити у відкритий космос і, навпаки, попадати в атмосферу з міжпланетного простору.

С.Аррениус довів, що тиск світла робить помітний механічний вплив на частки діаметром близько 0,015 мм, переміщаючи їх. Саме такі розміри мають суперечки більшості бактерій. Він підрахував також, що суперечки, розганяючи під дією тиску сонячних променів, за 20 доби може перебороти відстань між орбітами Землі й Марса, а за 80 - досягти орбіти Юпітера. Спорообразные частки недавно були виявлені в метеоритах. Отже, у космосі присутні суперечки прокаріот, що безупинно попадають на планети. Якщо на планеті умови сприятливі, то зі спор виходять активні форми різних видів, що утворять первинні прокариотные біогеоценози. Наступна еволюція таких видов-первопоселенцев відбувається в різних напрямках відповідно змінам умов навколишнього середовища на тій або іншій планеті.

Наприклад, у сірководневій атмосфері фотосинтез можуть здійснювати зелені й пурпурні серобактерии за рахунок фотолізу сірководню. Відкладення сірки, датовані архейською ерою, підтверджують це припущення. Певні компоненти первинної атмосфери могли перетворювати різні хемо-синтетики (аміак - що нітрифікують, метан - метанові бактерії й ін.). З появою вільного кисню внаслідок фотолізу води цианобактериями інші види фотосинтезу й хемосинтез у біосфері Землі поступово відійшли на другий план.

ВИСНОВКИ

Сучасна наука поки не може пояснити походження й сутність життя. Існують дві основні гіпотези походження життя - абіогенна й біогенна. Відповідно до абіогенної гіпотези (Опарина-Холдейна) життя виникло в специфічних умовах першого етапу формування земної кори: спочатку відбувався абіогенний синтез органічних сполук, які потім з у гіпотетичні «доклеточные» живі організми.

Біогенна гіпотеза (гіпотеза панспермии Аррениуса-вер-надского) заснована на поданні про життя як однієї з форм існування матерії, що виникла одночасно із Всесвіту. У міжзоряному просторі постійно перебувають спо-

Дата добавления: 2014-12-07