Теория С. Фокса о возникновение первичной клетки.(билет 28)

Доказательства

В конце 60-х годов возобновилась популярность этой теории. Это было связано с тем, что при изучении метеоритов и комет были обнаружены многие «предшественники живого» – органические соединения, синильная кислота, вода, формальдегид. В 1975 г в лунном грунте и метеоритах были найдены предшественники аминокислот. Сторонники панспермии считают их «семенами, посеянными на Земле».

В 2007 году Учёные из Кардиффского центра астробиологии (графство Саут-Гламорган, Уэльс, Великобритания) во главе с Чандрой Викрамасингхом, используя информацию собранную во время недавних исследований внутреннего строения комет, пришли к выводу, что нашли новые доказательства теории панспермии. В соответствие с ней, жизнь зародилась внутри комет и затем распространилась по пригодным для обитания планетам.
В пользу теории панспермии, по мнению учёных из Кардиффа, говорит анализ образцов материала кометы Вильда-2, собранных космическим аппаратом Stardust. Он показал наличие в них ряда сложных углеводородных молекул. Помимо этого, изучение состава кометы Темпеля-1 при помощи зонда Deep Impact показали наличие в ней смеси органических соединений и глины. Считается, что последняя могла послужить катализатором для реакций образования из простых углеводородов сложных органических соединений.

4.Составьте сообщение на тему «Теория Опарина» по следующему плану:

Сущность теории происхождения жизни А.И. Опарина: условия, этапы;

Экспериментальные работы С. Миллера и др;

Александр Иванович Опарин-один из крупнейших советских биохимиков.Разрабатывая теоретические основы биологии, он выдвинул теорию возникновения жизни на земле.На основе фактических материалов из области астрономии, химии, геологии и биологии Опарин предложил гипотезу развития материи, объясняющуу возникновение жизни на земле.

Суть гипотезы Опарина заключается в следующем: зарождение жизни на Земле — длительный эволюционный процесс становления живой материи в недрах неживой. Произошло это путем химической эволюции, в результате которой простейшие органические вещества образовались из неорганических под влиянием сильнодействующих физико-химических процессов.

Появление жизни он рассматривал как единый естественный процесс, который состоял из протекавшей в условиях ранней Земли первоначальной химической эволюции, перешедшей постепенно на качественно новый уровень — биохимическую эволюцию.Он изложил свои идеи в книге «Происхождение жизни», опубликованной в Советском Союзе в 1924 году и переведенной на английский язык в 1938 году.

Теорию Опарина горячо поддержал кембриджский профессор Хэлдейн (J.B.S. Haldane), воинствующий атеист, многолетний главный редактор коммунистической газеты Дейли Уоркер. Хэлдейн открыл полемику по проблеме происхождения жизни в статье, опубликованной в Rationalist Annual в 1929 году.

В ней Хэлден выдвинул гипотезу о том, что на первобытной Земле скопились огромные количества органических соединений, образовав то, что он назвал горячим разбавленным бульоном (hot dilute soup; впоследствии прижилось название первичный бульон или протобульон - primeval soup).

Современное двуединое понятие первобытного бульона и самозарождения жизни исходит из теории Опарина-Хэлдейна о происхождении жизни.

Теория эта общепризнана

1. Первобытная Земля имела разреженную (то есть лишенную кислорода) атмосферу.

2. Когда на эту атмосферу стали воздействовать различные естественные источники энергии - например, грозы и извержения вулканов - то при этом начали самопроизвольно формироваться основные химические соединения, необходимые для органической жизни.

3. С течением времени молекулы органических веществ накапливались в океанах, пока не достигли консистенции горячего разбавленного бульона. Однако в некоторых районах концентрация молекул, необходимых для зарождения жизни, была особо высокой, и там образовались нуклеиновые кислоты и протеины.

4. Некоторые из этих молекул оказались способны к самовоспроизводству.

5. Взаимодействие между возникшими нуклеиновыми кислотами и протеинами в конце концов привело к возникновению генетического кода.

6. В дальнейшем эти молекулы объединились, и появилась первая живая клетка.

7. Первые клетки были гетеротрофами, они не могли воспроизводить свои компоненты самостоятельно и получали их из бульона. Но со временем многие соединения стали исчезать из бульона, и клетки были вынуждены воспроизводить их самостоятельно. Так клетки развивали собственный обмен веществ для самостоятельного воспроизводства.

8. Благодаря процессу естественного отбора из этих первых клеток появились все живые организмы, существующие на Земле.

Наибольшим успехом теории Опарина-Хэлдейна стал широко разрекламированный эксперимент, проведенный в 1953 году американским аспирантом Стэнли Миллером.

Аппарат состоял из 2-ух стеклянных колб, соединенных в замкнутую цепь.В одну колбу помещено устройство имитирующее грозовые эффекты- 2 электрода, а в другой- постоянно кипит вода.Затем аппарат наполняется атмосферой, предположительно существовавшей на древней земле.Аппарат проработал неделю, после чего были исследованы продукты реакции.В растворе обнаружились предшественники некоторых аминокислот.

Итак, опыт Стэнли Миллера доказал, что органические вещества могли образоваться на первобытной земле без участия кислорода, который мог бы их разрушить, а так же бактерий и грибов, которые использовали бы их в качестве пищи, эти вещества действительно должны были накапливаться в первобытном океане до консистенции бульона.

Сидней Фокс тоже провел эксперименты.Он нагрел сухую смесь аминокислот и получил цепи из аминокислот, которые были названы протеноиды (т е белковоподобные вещества).Смешанные в воде разные виды полимеров могли объединиться и образовать более крупные структуры.На первобытной земле образование таких соединений могло происходить в лужах, оставшихся после отлива, когда в жаркие солнечные дни вода в них испарялась.Некоторые протеиноиды способны катализировать определенные химические реакции.

С. Фокс экспериментально показал, что при охлаждении нагретых концентрированных растворов протеиноидов самопроизвольно возникали сферические капельки диаметром около 2 мкм — микросферы. При определенных значениях рН среды у этих капелек формировалась двухслойная оболочка, напоминающая мембрану современных клеток. Микросферы обладали также способностью делиться.

И хотя микросферы не содержат нуклеиновых кислот и в них отсутствует ярко выраженный метаболизм, они рассматриваются в качестве возможной модели самоорганизующихся структур — протобионтов, напоминающих примитивные клетки.

Теория Опарина получила признание во всем мире, но осталось неясным, как от сложных органических веществ перейти к простым живым организмам. Большинство мнений сводится к признанию этого процесса случайным – т.е. в результате взаимодействия простейших веществ вдруг образовалась молекула, способная размножаться. Так считал и известный американский генетик, лауреат Нобелевской премии 1937 г. Герман Меллер. По Меллеру жизнь возникла в форме гена – элементарной единицы наследственности – путем случайного сочетания атомных групп и молекул, встречающихся в водах первичного океана. Однако, в 1966 г. немецкий биохимик Шрамм подсчитал вероятность случайного сочетания 6000 нуклеотидов, образующих РНК вируса табачной мозаики и получил фантастическое число – 1/102000. Это значит, что во Вселенной практически невозможно получить такую молекулу. Поэтому гипотеза случайного соединения не пользуется признанием. Известный астроном Фред Хойл высказался по этому поводу так: «Эта идея столь же нелепа и неправдоподобна, как утверждение, что ураган, пронесшийся над мусорной свалкой, может привести к сборке Боинга-747».

5.Составьте сообщение на тему «Теория креационизма» по следующему плану:

Определение, история возникновения теории;

Христианский креационизм (буквалистский, метафорический, разумного замысла;

Креационизм в различных религиях;

Дата добавления: 2014-11-18