Материалы урока на тему "Происхождение жизни на Земле"

Практическая работа

«Анализ и оценка различных гипотез происхождения жизни»

Цель: знакомство с различными гипотезами происхождения жизни на Земле.

Ход работы.

1. Прочитать текст «Многообразие теорий возникновения жизни на Земле».
2. Заполнить таблицу:

Теории и гипотезы	Сущность теории или гипотезы	Доказательства

3. Ответить на вопрос: Какой теории придерживаетесь вы лично? Почему?
4. Вывод.

«Многообразие теорий возникновения жизни на Земле».

1. Теория креационизм.

Согласно этой теории жизнь возникла в результате какого-то сверхъестественного события в прошлом. Ее придерживаются последователи почти всех наиболее распространенных религиозных учений.

Традиционное иудейско-христианское представление о сотворении мира, изложенное в Книге Бытия, вызывало и продолжает вызывать споры. Хотя все христиане признают, что Библия — это завет Господа людям, по вопросу одлине «дня», упоминавшегося в Книге Бытия, существуют разногласия.

Некоторые считают, что мир и все населяющие его организмы были созданы за 6 дней по 24 часа. Другие христиане не относятся к Библии как к научной книге и считают, что в Книге Бытия изложено в понятной для людей форме теологическое откровение о сотворении всех живых существ всемогущим Творцом.

Процесс божественного сотворения мира мыслится как имевший место лишь однажды и потому недоступный для наблюдения. Этого достаточно, чтобы вынести всю концепцию божественного сотворения за рамки научного исследования. Наука занимается только теми явлениями, которые поддаются наблюдению, а потому она никогда не будет в состоянии ни доказать, ни опровергнуть эту концепцию.

2. Теория стационарного состояния.

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

Современные методы датирования дают все более высокие оценки возраста Земли, что позволяет сторонникам теории стационарного состояния полагать, что Земля и виды существовали всегда. У каждого вида есть 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 около 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 ныне живущие виды и сравнивая их с ископаемыми остатками, можно делать вывод о вымирании, да и то он может оказаться неверным. Внезапное появление какого-либо ископаемого вида в определенном пласте объясняется увеличением численности его популяции или перемещением в места, благоприятные для сохранения остатков.

3. 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. Гипотеза была выдвинута Ю. Либихом и Г. Рихтером в середине XIX века.

Согласно гипотезе панспермии жизнь существует вечно и переносится с планеты на планету метеоритами. Простейшие организмы или их споры («семена жизни»), попадая на новую планету и найдя здесь благоприятные условия, размножаются, давая начало эволюции от простейших форм к сложным. Возможно, что жизнь на Земле возникла из одной-едидственной колонии микроорганизмов, заброшенных из космоса.

Для обоснования этой теории используются многократные появления НЛО, наскальные изображения предметов, похожих на ракеты и «космонавтов», а также сообщения якобы о встречах с инопланетянами. При изучении материалов метеоритов и комет в них были обнаружены многие «предшественники живого» — такие вещества, как цианогены, синильная кислота и органические соединения, которые, возможно, сыграли роль «семян», падавших на голую Землю.

Сторонниками этой гипотезы были лауреаты Нобелевской премии Ф. Крик, Л. Оргел. Ф. Крик основывался на двух косвенных доказательствах:

• универсальности генетического кода;

• необходимости для нормального метаболизма всех живых существ молибдена, который встречается сейчас на планете крайне редко.

Но если жизнь возникла не на Земле, то как она возникла вне ее?

4. Физические гипотезы.

В основе физических гипотез лежит признание коренных отличий живого вещества от неживого. Рассмотрим гипотезу происхождения жизни, выдвинутую в 30-е годы XX века В. И. Вернадским.

Взгляды на сущность жизни привели Вернадского к выводу, что она появилась на Земле в форме биосферы. Коренные, фундаментальные особенности живого вещества требуют для его возникновения не химических, а физических процессов. Это должна быть своеобразная катастрофа, потрясение самих основ мироздания.

В соответствии с распространенными в 30-х годах XX века гипотезами образования Луны в результате отрыва от Земли вещества, заполнявшего ранее Тихоокеанскую впадину, Вернадский предположил, что этот процесс мог вызвать то спиральное, вихревое движение земного вещества, которое больше не повторилось.

Вернадский происхождение жизни осмысливал в тех же масштабах и интервалах времени, что и возникновение самой Вселенной. При катастрофе условия внезапно меняются, и из протоматерии возникают живая и неживая материя.

5. Химические гипотезы.

Эта группа гипотез основывается на химической спе-дифике жизни и связывает ее происхождение с историей Земли. Рассмотрим некоторые гипотезы этой группы.

• У истоков истории химических гипотез стояли воззрения Э. Геккеля. Геккель считал, что сначала под действием химических и физических причин появились соединения углерода. Эти вещества представляли собой не растворы, а взвеси маленьких комочков. Первичные комочки были способны к накоплению разных веществ и росту, за которым следовало деление. Затем появилась безъядерная клетка — исходная форма для всех живых существ на Земле.

• Определенным этапом в развитии химических гипотез абиогенеза стала концепция А. И. Опарина, выдвинутая им в 1922—1924 гг. XX века. Гипотеза Опарина представляет собой синтез дарвинизма с биохимией. По Опарину, наследственность стала следствием отбора. В гипотезе Опарина желаемое выдастся за действительное. Сначала нее особенности жизни сводятся к обмену веществ, а затем его моделирование объявляется решенном загадки возникновения жизни.

• Гипотеза Дж. Берпапа предполагает, что абиогенно возникшие небольшие молекулы нуклеиновых кислот из нескольких нуклеотидов могли сразу же соединяться с теми аминокислотами, которые они кодируют. В этой гипотезе первичная живая система видится как биохимическая жизнь без организмов, осуществляющая самовоспроизведение и обмен веществ. Организмы же, по Дж. Берналу, появляются вторично, в ходе обособления отдельных участков такой биохимической жизни с помощью мембран.

• В качестве последней химической гипотезы возникновения жизни на нашей планете рассмотрим гипотезу Г. В. Войткевича, выдвинутую в 1988 году. Согласно этой гипотезе, возникновение органических веществ переносится в космическое пространство. В специфических условиях космоса идет синтез органических веществ (многочисленные орпанические вещества найдены в метеоритах — углеводы, углеводороды, азотистые основания, аминокислоты, жирные кислоты и др.). Не исключено, что в космических просторах могли образоваться нуклеотиды и даже молекулы ДНК. Однако, по мнению Войткевича, химическая эволюция на большинстве планет Солнечной системы оказалась замороженной и продолжилась лишь на Земле, найдя там подходящие условия. При охлаждении и конденсации газовой туманности на первичной Земле оказался весь набор органических соединений. В этих условиях живое вещество появилось и конденсировалось вокруг возникших абиогенно молекул ДНК. Итак, по гипотезе Войткевича первоначально появилась жизнь биохимическая, а в ходе ее эволюции появились отдельные организмы.

Терминологический словарь

Жизнь - одна из форм существования материи, закономерно возникающая при определенных условиях в процессе ее развития. Организмы отличаются от неживых объектов обменомвеществ, раздражимостью, способностью к размножению, росту, развитию, регуляции состава и функций, к различным формам движения, приспособляемостью к среде и т.п.

Абиогенез - теория, согласно которой живое может возникнуть из неживого.

В широком смысле абиогенез - попытка представить возникновение живого из неживого.

Биогенез - теория, согласно которой живое может возникнуть только из живого.

Витализм - теория, согласно которой всюду присутствует “жизненная сила”, которую достаточно лишь “вдохнуть”, и неживое станет живым.

Креационизм - теории, согласно которой жизнь возникла в результате некоего сверхъестественного события в прошлом, что чаще всего означает божественное творение.

Панспермия - теория, согласно которой “семена жизни” были занесены на Землю из космоса вместе с метеоритами или космической пылью.

Коацерваты - белковые комплексы, обособленные от массы воды, способные обмениваться веществами с окружающей средой и избирательно накапливать различные соединения.

Пробионты - примитивные гетеротрофные организмы, возникшие в“первичном бульоне”.

Взгляды и гипотезы  о происхождении жизни на Земле

Цель: познакомить учащихся с различными взглядами на проблему возникновения и развития жизни на Земле.

Задачи: Образовательные: сформировать понятие жизнь и свойств живого организма; сформировать представления о происхождении жизни на Земле; о возникновении живого из неживого естественным путем в процессе длительного исторического развития; Развивающие: способствовать усвоению сущности современных взглядов на происхождение Земли и появлении жизни на ней;

Воспитательные: способствовать формированию коммуникативных навыков, формирование материалистического мировоззрения на проблему возникновения жизни на Земле.

Продолжительность урока : 45 мин

Урок нового материала с использованием ИКТ

Оборудование:  компьютерная презентация. Слайд

 «О, решите мне загадку жизни, мучительную древнюю загадку, над которой билось уже столько голов,— головы в шапках, расписанных иероглифами, головы в тюрбанах и черных беретах, головы в париках и тысячи других бедных  человеческих голов...»

                                                                                                                         Г. Гейне. Слайд

Ход урока

1.     Организационный момент

2.     Актуализация темы. Постановка проблемного вопроса

    Учитель: Сегодня мы тоже попробуем «решить загадку жизни», над которой билось много умных голов. Что же такое жизнь? Жизнь — одно из сложнейших явлений природы. С глубокой древности она воспринималась как таинственная и непознаваемая — вот почему по вопросам ее происхождения всегда шла острая борьба.

      Некоторые приверженцы идеалистических взглядов считают жизнь духовным, нематериальным началом, возникшим в результате божественного творения. Материалисты же, напротив, полагают, что жизнь на Земле возникла из неживой материи путем самозарождения (абиогенез) или была занесена из других миров, т.е. является порождением других живых организмов (биогенез). Происхождение жизни на нашей планете – предмет многовековых дискуссий, в которых участвовало не одно поколение человечества.

     Например, Теофраст Парацельс (1493–1541) –  врач,  алхимик 16 века, предложил свой  «рецепт» создания живых организмов. Он предлагал рецепт изготовления гомункула – «существа разумного», взять «известную человеческую жидкость» (мочу) и заставить ее гнить сначала 7 суток в запечатанной тыкве, а затем в течение сорока недель в лошадином желудке, ежедневно добавляя человеческую кровь. И в результате «произойдет настоящий живой ребенок, имеющий все члены, как дитя, родившееся от женщины, но только весьма маленького роста.»

       Голландский ученый Ян Ван Гельмонт в 17 веке описал свой опыт, утверждая, что живые мыши якобы зарождались у него из грязного белья и горсти пшеницы, запертых в шкафу. «Положи в горшок зерна, заткни его грязной рубашкой и жди. Что случится? Через двадцать один день появятся мыши: они зародятся из испарений слежавшегося зерна и грязной рубашки». Слайд

            Проблема происхождения жизни на Земле приобретает все большую сложность по мере углубления наших знаний о ней.

      Поставим перед собой проблемные вопросы, – как возникла жизнь на Земле, какие существуют взгляды и гипотезы происхождения жизни на Земле? Какая из них наиболее убедительна?  Слайд

      Открываем тетради, записываем число, тему урока.

3. Новый материал

    Прежде чем говорить о проблеме происхождения жизни, необходимо определиться с понятием «жизнь». Что такое жизнь?  С точки зрения биоэнергетика, жизнь – это получение энергии с помощью фотосинтеза. С точки зрения теории информации,  жизнь – это специфическая структура, способная к саморазмножению с затратой энергии. Кто-то скажет движения это жизнь. Но однозначного, полного определения жизни пока нет.  Единственный способ описать жизнь – это перечислить основные свойства живых организмов.

    В тетради запишите : Свойства живых организмов и  перечислите эти свойства.

      Свойства живого: способность к движению, способность к росту и развитию, обмен веществ, дыхание, питание, раздражимость, размножение, клеточное строение. Слайд

       По современным научным представлениям, жизнь — это процесс существования сложных систем, состоящих из больших органических молекул и неорганических веществ и способных самовоспроизводиться, саморазвиваться и поддерживать свое существование в результате обмена энергией и веществом с окружающей средой. Это одно из определений.  Слайд

       С глубокой древности и до нашего времени было высказано огромное количество гипотез о происхождении жизни на Земле. Во второй половине ХХ века было предложено 120 теорий и гипотез возникновения жизни, одни были самостоятельными, другие представляли собой продолжение уже существующих.  Рассмотрим некоторые, часто обсуждаемые  гипотезы и теории.

       Ребята, давайте вспомним, что такое гипотеза, и что такое теория?

      Ученики отвечают.

        Гипотеза – предположение, имеющее недостаточное доказательство, а теория – взгляды, имеющие твердые   доказательства. Поэтому мы говорим о гипотезах возникновения жизни, точного доказательства они не имеют, да и трудно это сделать, потому, что не возможно провести эксперимент, доказывающий происхождение жизни на Земле. Иногда приравнивают понятие теории и гипотезы, если речь идет о таких глобальных процессах. Слайд

      Начертите в тетради таблицу, которую мы заполняем, слушая сообщения ребят, которые имели индивидуальные задания и подготовили их.  Слушаем сообщения. Слайд

Гипотезы происхождения жизни на Земле

№	Название гипотезы	Сторонники  гипотезы	Представления о возникновении жизни
1. 2. 3. 4. 5.	Креационизм – Божественное сотворение мира Гипотеза самопроизвольного зарождение жизни Гипотеза стационарного состояния Гипотеза панспермии – космическое происхождение жизни Гипотеза биохимической эволюции

Учитель: Слушаем сообщения о возникновении жизни, и выделяем, кто предлагал и как в этой гипотезе  решить вопрос происхождения жизни на Земле. 

4. Сообщения учащихся

    Ученик 1. Креационизм – лат. слово creatio – сотворение. Слайд

     Согласно этой религиозной концепции, имеющей древние корни, все существующее во Вселенной, в том числе жизнь, было создано единой Силой — Творцом, Богом в результате  сверхъестественного творения в прошлом. Организмы, населяющие сегодня Землю, происходят от сотворенных основных типов живых существ. Сотворенные виды были с самого начала превосходно организованы и наделены способностью к некоторой изменчивости в определенных границах, в результате микроэволюции.

      Традиционное христианское представление о сотворении мира, изложенное в Книге Бытия, вызывало и продолжает вызывать споры. Однако выявляемые в текстах противоречия не делают гипотезу творения менее популярной. Религия, рассматривая вопрос о происхождении жизни, ищет ответ главным образом на вопросы «с какой целью?», а не на вопрос «каким образом?». Если наука в поисках истины широко использует наблюдение и эксперимент, то богословие стремится к постижению истины через сверхъестественное откровение и веру. 

      Процесс божественного сотворения мира представляется как имевший место лишь единожды и поэтому недоступный для наблюдения. В связи с этим концепция творения не может быть ни доказана, ни опровергнута и существует наряду с научными гипотезами происхождения жизни.

        Фактически сегодня креационизм является гипотезой, которую широко пропагандируют. Религиозные лидеры, настаивающие на принятии креационизма в качестве научной гипотезы, но эта борьба не имеет ничего общего с научной гипотезой.   

       Учитель: В конце января 2009 года  на первом канале нашего телевидения состоялась бурная дискуссия - ток-шоу. Именно эту гипотезу креационизма активно пытались продвинуть присутствующие на шоу журналисты и  представители церкви. Они говорили, что религиозную гипотезу нужно так же развернуто преподавать в школе, как и эволюционную теорию Ч.Дарвина. Но людям не религиозным трудно разобраться в тонкостях Божественной теории. Об эволюционной теории Дарвина говорили как об устаревшей теории, которую нужно пересматривать или, по крайней мере, ее должны потеснить другие гипотезы происхождения жизни на Земле. Тихая и спокойная биологическая теория, повествующая о взаимоотношениях организмов со средой обитания, о биологических механизмах приспособления, о происхождении всех живых организмов, была подвержена критики. В развитие эволюционной теории внесли вклад много поколений выдающихся ученых, теория служит основой современного понимания биологии. И вдруг она стала предметом повышенного внимания общественности и предметом дискуссии. 

     И так, что мы запишем?    Ученики отвечают.

   Учитель:  Жизнь на земле создана Творцом, Богом единожды, организмами, хорошо организованными и наделенными способностью к изменчивости.  Слайд

       Следующая гипотеза о возникновении жизни на Земле. Ребята запишите имена ученых, о которых вы будете  слушать.

   Ученик 2:  Гипотезы самозарождения  Слайд

        На протяжении тысячелетий люди верили в самопроизвольное зарождение жизни, считая его обычным способом появления живых существ из неживой материи. Полагали, что источником спонтанного зарождения служат либо неорганические соединения, либо гниющие органические остатки.

      Эта гипотеза была распространена в Древнем Китае, Вавилоне и Египте. Идея самозарождения высказывалась также философами Древней Греции,  она, по-видимому, так же стара, как и само человечество. На протяжении истории эта гипотеза видоизменялась, но по-прежнему оставалась ошибочной. Аристотель, которого часто провозглашают основателем биологии, писал, что лягушки и насекомые заводятся в сырой почве. Платон тоже говорил о самозарождении живых существ из земли в процессе гниения.  В Средние века многим «удавалось» наблюдать зарождение разнообразных живых существ, таких как насекомые, черви, угри, мыши, в разлагающихся или гниющих остатках организмов. Слайд

        Существовали такие легенды. «Послушайте историю про Бернакельского гуся. Этот гусь вырастает на обломках сосны, носящихся по морским пучинам. Вначале он имеет вид капельки смолы. Он прикрепляется клювом к дереву и выделяет для безопасности твердую скорлупу, в которой живет спокойно и беззаботно. Через некоторое время у гуся вырастают перья, и тогда он сходит с куска коры в воду и начинает плавать. А в один прекрасный день взмахивает крыльями и улетает.  Еще есть на свете и такие деревья, на которых растут плоды, имеющие форму дыни. Из них появляются ягнята». Слайд

        Эти «факты» считались убедительными, до тех пор, пока итальянский врач Франческо Реди (1626–1697) не подверг сомнению теорию спонтанного зарождения. В 1668 г. Реди проделал  опыт. Он поместил мертвых змей в разные сосуды, причем одни сосуды накрыл кисеей, а другие оставил открытыми. Налетевшие мухи отложили яйца на мертвых змеях в открытых сосудах, вскоре из яиц вывелись личинки. В накрытых сосудах личинок не оказалось. Таким образом Реди доказал, что белые черви, появляющиеся в мясе змей, — личинки флорентийской мухи, и что если мясо закрыть и предотвратить доступ мух, то оно не «произведет» червей. Опровергнув концепцию самозарождения, Реди высказал мысль о том, что жизнь может возникнуть только из предшествующей жизни. Слайд

          Подобных взглядов придерживался и голландский ученый Антони ван Левенгук (1632–1723), который, используя микроскоп, открыл мельчайшие организмы, невидимые невооруженным глазом. Это были бактерии и простейшие. Левенгук высказал мысль, что эти крошечные организмы, или «анималькулы», как он их называл, происходят от себе подобных. Слайд

      Мнение Левенгука разделял итальянский ученый Ладзаро Спалланцани (1729–1799), который решил доказать опытным путем, что микроорганизмы, часто обнаруживаемые в мясном бульоне, самопроизвольно в нем не зарождаются. Он помещал мясной бульон в сосуды, кипятил эту жидкость на огне, после чего сосуды герметично запаивал. В итоге бульон в сосудах оставался чистым и свободным от микроорганизмов. Своими опытами Спалланцани доказал невозможность самопроизвольного зарождения микроорганизмов.  Слайд

       Сокрушительный удар по этой гипотезе был нанесен в 19в. французским микробиологом Луи Пастером (1822–1895). Он показал, что бактерии распространяются по воздуху и что если в воздухе, попадающем в колбы с простерилизованным бульоном, их нет, то и в самом бульоне они не возникнут. Пастер пользовался для этого колбами с изогнутым S-образным горлышком, которое служило для бактерий ловушкой, тогда как воздух    свободно проникал в колбу и выходил из нее. К концу 70-х гг. 19 в. практически все ученые признали, что живые организмы происходят только от других живых организмов. Слайд

    Учитель: Ребята запишите имена ученых, о которых вы слышали. И так, что мы запишем в таблицу?  Ученики отвечают

      Живые организмы зарождаются самопроизвольно, источником зарождения могут служить либо неорганические соединения, либо гниющие органические остатки. Слайд     

     Вернемся к первоначальному вопросу: как возникла жизнь на Земле?    

     Рассмотрим следующую гипотезу -  Гипотеза стационарного состояния. Слайд

      Согласно этой гипотезе Земля никогда не возникала, а существовала вечно. Она всегда была способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень мало,  виды животных и растений также существовали всегда. Эту гипотезу называют иногда гипотезой этернизма (от лат. eternus — вечный). Концепция вечной  Вселенной, до сих пор характерна для восточных религий, таких как индуизм и буддизм. С точки зрения современных астрономических знаний эта гипотеза не рассматривается как научная.

         Что мы запишем? Ученики отвечают

       Земля никогда не возникала, а существовала вечно. Всегда была способна поддерживать жизнь, виды животных и растений также существовали всегда. Продолжим рассматривать гипотезы возникновения жизни на Земле. Слайд 

    О гипотезе панспермии мы самостоятельно прочитаем 1-2 мин. на стр 231 учебник 9 кл Каменский А.А. Криксунов Е.А.

  Учитель: В чем особенность гипотезы панспермии? В чем ее смысл? Слайд

Ученики отвечают

    Я хочу дополнительно дать вам информацию о гипотезе панспермии. Слайд

Имена, каких ученых мы запишем? Что мы записываем в нашу таблицу? Слайд

Ученики отвечают.

    Жизнь на Землю занесена случайно или преднамеренно космическими телами или космическими пришельцами. Продолжим рассматривать гипотезы.

Ученик 4:  Биохимическая теория  Слайд

    Первую научную теорию относительно происхождения живых организмов на Земле создал советский биохимик Александр Иванович Опарин (1894–1980). В 1924 г. он опубликовал работу «Происхождение жизни на Земле», в которых изложил представления о том, как могла возникнуть жизнь на Земле. Согласно этой теории, жизнь возникла в специфических условиях древней Земли, и рассматривается Опариным как единый естественный процесс, который состоял первоначальной химической эволюции, перешедшей постепенно на качественно новый уровень - биохимическую эволюцию. Слайд

     По Опарину, процесс, приведший к возникновению жизни на Земле, может быть разделен на три этапа: 1. Возникновение органических веществ. 2. Образование из более простых органических веществ биополимеров (белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов, липидов и др.) и образованию коацерватных капель - структур типа геля. 3. Образованию полинуклеотидов – ДНК и РНК и включение их в коацерваты. Возникают примитивные самовоспроизводящиеся организмы. Слайд

     Огромное достоинство этой теории состоит в том, что большая ее часть может быть проверена. Например,  в 1953 году на установке биолога Стэнли Миллера были проведены такие опыты. Слайд

        Эксперимент Миллера был предельно прост. Аппарат состоял из двух стеклянных колб, соединенных в замкнутую цепь. В одну из колб помещено устройство, имитирующее грозовые эффекты - два электрода, между которыми происходит разряд при напряжении около 60 тысяч вольт; в другой колбе постоянно кипит вода. Затем аппарат заполняется атмосферой, предположительно существовавшей на древней Земле: метаном, водородом и аммиаком. Аппарат проработал неделю, после чего были исследованы продукты реакции. В основном получилась вязкое месиво случайных соединений; в растворе также было обнаружено некоторое количество органических веществ, в том числе и простейшие аминокислоты  –  так называемый «первичный бульон».

        Первичные клетки предположительно возникли при помощи молекул жиров (липидов). Так создавался комплекс упорядоченных молекул жиров, которые за счет прибавления к ним новых молекул постепенно отграничивали от всей окружающей среды некоторое пространство, которое и стало первичной клеткой, или коацерватом — вязкая, гелеобразная капля. Коацерваты оказались способными поглощать из внешней среды различные органические вещества, что обеспечивало возможность первичного обмена веществ со средой. Иногда эту гипотезу называют коацерватная.  У этой гипотезы есть сторонники и противники.

    Ученик 5: Теория биохимической эволюции имеет сторонников среди современных ученых. Земля возникла около пяти миллиардов лет назад, первоначально температура ее поверхности была очень высокой, по мере ее остывания образовались твердая поверхность - земная кора. Слайд

      Атмосфера, первоначально состоявшая из легких газов (водород, гелий), затем эти газы заменялись более тяжелыми - водяным паром, углекислым газом, аммиаком и метаном. Когда температура Земли опустилась ниже 100ºС, водяной пар начал конденсироваться, образуя мировой океан. В это время, в соответствии с представлениями А.И. Опарина, в первичных земных океанах, насыщенных разными простыми химическими соединениями, «в первичном бульоне» под влиянием вулканического тепла, разрядов молний, ультрафиолетовой радиации и других факторов среды начался синтез более сложных органических соединений, а затем и биополимеров. Сложные молекулы аминокислот случайно объединялись в пептиды, которые, в свою очередь, создали первоначальные белки. Из этих белков синтезировались первичные живые существа микроскопических размеров.

        Гипотеза Опарина была лишь первым шагом в развитии биохимических представлений о возникновении жизни. Он говорил о запуске процесса химической эволюции, которая предшествует эволюции биологической.

      Учитель: В 1929 г. появилась статья английского биолога Д.Холдейна на ту же тему. Можно встретить информацию, что это теория химической эволюции называют еще теорией Опарина-Холдейна. Первенство в образовании жизни А.И.Опарин отдавал белкам, а Дж.Холдейн – нуклеиновым кислотам. Ученые утверждают, что на возникновение жизни в земном варианте потребовалось  времени – менее одного млрд. лет. Уже около 4 млрд. лет назад существовали первые микроорганизмы, от которых произошло все многообразие форм земной жизни. Слайд

     Гипотеза Опарина-Холдейна завоевала много сторонников.  Слайд  

      Жизнь возникла на земле абиогенным путем (из неживых элементов) и этому есть экспериментальное подтверждение. В настоящее время живое происходит только от живого (биогенное происхождение).   Слайд 

      Но в этой теории есть и недостаток: не удалось решить проблему как произошел качественный скачок от неживого к живому. Это задача будущих научных исследований.

     Что в таблицу запишем? Ученики отвечают

     Жизнь возникла на земле как результат длительной эволюции органических соединений, т.е. абиогенным путем (из неживых элементов),  в настоящее время все живое происходит только от живого (биогенное происхождение). Слайд

     Ребята, мы с вами еще продолжим говорить о гипотезе Опарина – Холдейна более подробно на следующем уроке.

5. Выводы урока

     Сделаем вывод: Мы познакомились с различными гипотезами возникновения жизни на Земле,  существует 5 основных гипотез. Каждая из них имеет свои сильные и слабые стороны, но ни одна не дает точного ответа на вопрос о происхождении жизни. Гипотезы, которая могла бы стать «руководящей» и превратиться во всеобъемлющую теорию, пока еще нет.

        Учитель.       Вернемся к проблемным вопросам – как возникла жизнь на Земле, какие существуют взгляды и гипотезы происхождения жизни на Земле? Какая из них наиболее убедительна? Какая гипотеза понравилась вам больше всего и почему?  Слайд

Ученики отвечают.

     Предполагаемый ответ:

1.     Выделяют 5 основных гипотез возникновения жизни на Земле

2.     Наиболее убедительна гипотеза биохимической эволюции Опарина – Холдейна.

Гипотезы, которая бы точно и подробно раскрывала вопрос возникновения жизни на Земле – нет. Слайд

6. Закрепление материала

Учитель: Давайте поработаем с синквейнами. Вспомним, что такое синкейн.

         Синквейн (от французского слова «пять строк»). Синквейн – это стихотворение, которое требует изложения большого объема учебной информации в кратких выражениях, что позволяет сделать вывод. Это стихотворение из пяти строк, которое строится по определенным правилам.

     Данную работу ребята могут выполнить в парах.

Синквейн:  Слайд

1. название синквейна – тема, обычно одно слово  (существительное, что?)

2. описание темы в двух словах  (прилагательное, прилагательное (какой? какая?))

3. описание действия в рамках темы тремя словами (глагол, глагол, глагол (что делает?))

4. фраза, показывающая отношение к теме, «крылатая фраза»  на тему синквейна

5. слово, которое повторяет суть темы (существительное)

  Учитель:  Я предлагаю вам синквейн с открытыми строками. Ваша задача определить по указанным строкам, о какой гипотезе происхождения жизни идет речь, и закончить синквейн. Ученики получают лист с пропущенными строками и работая по парам заканчивают синквейн. Слайд

1. ………………Креационизм

2. Божественная, недоступная

3. Сотворил,  дал жизнь, научил

4. Мир создал Бог

5. ……………… Бог или Творец

Следующий синквейн.  Слайд

1.     ………… Биохимическая гипотеза

2. современная, коацерватная.

3. проверили, поэкспериментировали, доказали

4…………….Все живое произошло от не живого (абиогенез)

5……………Опарин – Холдейн

    Составьте синквейн о гипотезе самопроизвольного зарождения жизни, панспермии или стационарного состояния самостоятельно  по парам, даю 1-2 минуты.

Например:

1. Гипотеза самозарождения

2. абсурдная, смешная

3. вырастают в пробирке, выходят из смолы, возникают при гниении

4. Живые организмы зарождаются самопроизвольно

5. Луи Пастер

1. Гипотеза панспермии

2. космическая, инопланетная

3. попадают случайно, найдены на Луне, занесены на Землю

4. Жизнь на Землю занесена  космическими телами или  пришельцам

5. бактерии – зародыши жизни

1. Гипотеза стационарного состояния

2. вечная, неизменная

3. была, есть и будет

4. Жизнь на  Земле  существует  всегда

5. вечность

    Подведем итог: Мы рассмотрели 5 самых распространенных гипотез возникновения жизни на Земле.  Более остальных имеет экспериментальные доказательства гипотеза биохомической эволюции Опарина – Холдейна.

   Слайд   

 Домашнее задание & 8.1.  Оценки за сообщения, за работу на уроке.

• 1 слайд

  Гипотезы о происхождении жизни
  на Земле
  

• 2 слайд

  «О, решите мне загадку жизни, мучительную древнюю загадку, над которой билось уже столько голов,— головы в шапках, расписанных иероглифами, головы в тюрбанах и черных беретах, головы в париках и тысячи других бедных человеческих голов...» Г. Гейне.
  

• 3 слайд

  Из словаря Даля
  Жизнь – состояние особи, существование отдельной личности.
  1.  “питание, рост и одряхление” (Аристотель)‏
  2.  “стойкое единообразие процессов при различии внешних влияний” (Г. Тревиранус)‏
  3.  “совокупность функций, сопротивляющихся смерти” (М. Биша)‏
  4.  “химическая функция” (А. Лавуазье)‏
  5.  “сложный химический процесс” (И. П. Павлов)‏
  6.  “особая, очень сложная форма движения материи” (А. И. Опарин)‏
  7.  “способ существования белковых тел, основным атрибутом которого является обмен веществ” (Ф. Энгельс)‏
  

• 4 слайд

  Что такое жизнь?
  Свойства живого:
  способность к движению, способность к росту и развитию, обмен веществ, дыхание, питание, раздражимость, размножение, клеточное строение.
  Жизнь — это процесс существования сложных систем, состоящих из больших органических молекул и неорганических веществ и способных самовоспроизводиться, саморазвиваться и поддерживать свое существование в результате обмена энергией и веществом с окружающей средой.
  

• 5 слайд

  Гипотеза – предположение, имеющее недостаточное доказательство.
  Теория – взгляды, имеющие твердые доказательства.
  

• 6 слайд

  Креационизм - Божественное сотворение мира
  Суть гипотезы: Земля и жизнь на ней созданы Богом
  Доказательства:
  Вечная идея бога
  Существование необъяснимых явлений
  Подтверждение наукой некоторых положений Библии
  Направление эволюции (по теории креационизма)-от простого к сложному, от менее приспособленного к более приспособленному
  

• 7 слайд

• 8 слайд

  Гипотезы происхождения жизни
  Сторонники гипотезы
  Жизнь на земле создана Творцом, Богом единожды, организмами, хорошо организованными и наделенными способностью к изменчивости.
  
  Креационизм – Божественное сотворение мира
  Креационизм – лат. слово creatio – сотворение
  1.
  Представления о возникновении жизни
  Название гипотезы
  №
  

• 9 слайд

  Аристотель (384–322 до н.э.) писал, что лягушки и насекомые заводятся в сырой почве.
  Платон говорил о самозарождении живых существ из земли в процессе гниения.
  
  Гипотеза самопроизвольного зарождения жизни
  

• 10 слайд

  Суть гипотезы: Жизнь зародилась от неживой материи
  В 1668 г. Реди провел опыт с сосудами, в которые были помещены умершие змеи, на которых появились личинки мух.
  
  
  
  
  
  
  
  
  Вывод: что жизнь может возникнуть только из предшествующей жизни.
  

• 11 слайд

  В Средние века «удавалось» наблюдать зарождение живых существ, таких как насекомые, черви, угри, мыши, в разлагающихся или гниющих остатках организмов
  Самопроизвольное зарождение
  Бернакельских гусей
  Самозарождение ягнят
  

• 12 слайд

  Антони ван Левенгук
  (1632–1723г.) рассмотрел под микроскопом простейших
  Вывод: крошечные организмы, или «анималькулы», происходят от себе подобных.
  Ладзаро Спалланцани
  (1729–1799г.) опыты со стерилизованным мясным бульонам.
  Вывод: невозможность самопроизвольного зарождения микроорганизмов.
  

• 13 слайд

  Луи Пастер (1822–1895г) французский микробиолог
  Опыт Пастера с колбами
  с изогнутыми
  S-образно горлышками
  
  
  
  
  
  Вывод: живые организмы происходят только от других живых организмов.
  

• 14 слайд

  Сторонники гипотезы
  Гипотеза самопроизвольного зарождение жизни
  
  2
  Представления о возникновении жизни
  Название гипотезы
  №
  Гипотезы происхождения жизни
  

• 15 слайд

  Гипотеза стационарного состояния
  Суть гипотезы: жизнь существовала вечно
  Доказательства:
  В космосе обнаружено около двадцати органических соединений
  На метеоритах найдены карбоновые кислоты, углеводород, спирты, аминокислоты
  

• 16 слайд

  Гипотезы происхождения жизни
  Сторонники гипотезы
  Земля никогда не возникала, а существовала вечно и всегда была способна поддерживать жизнь. Виды животных и растений также существовали всегда.
  
  Гипотеза стационарного состояния
  Гипотеза этернизма (от лат. eternus — вечный).
  
  3.
  Представления о возникновении жизни
  Название гипотезы
  №
  

• 17 слайд

  Немецкий ученый Г. Рихтер в 1865 г. высказал идею о космическом (внеземном) происхождении жизни
  Гипотеза Панспермии (космогенез)‏
  Ученые Дж.Томсон и Г.Гельмгольц высказывают мнение о том, что споры бактерий и других организмов могли быть занесены на Землю с метеоритами.
  

• 18 слайд

  Гипотеза Панспермии (космогенез)‏
  

• 19 слайд

  Лауреат Нобелевской премии английский биофизик Ф. Крик, считает, что жизнь на Землю занесена случайно или преднамеренно космическими телами или пришельцами.
  

• 20 слайд

  Гипотеза Панспермии (космогенез)‏
  Суть гипотезы: Жизнь на Землю занесена из Космоса
  Доказательства:
  Вирусы космического происхождения содержат ДНК
  На метеоритах находят органические молекулы
  Микроорганизмы имеют широкий спектр выживания
  (от абсолютного нуля до +95С)‏
  

• 21 слайд

  Гипотезы происхождения жизни
  Г. Рихтер, Дж.Томсон Г.Гельмгольц, Ф. Крик
  Сторонники гипотезы
  Жизнь на Землю занесена случайно или преднамеренно космическими телами или космическими пришельцами.
  
  
  Гипотеза панспермии – космическое происхождение жизни
  Панспермия - (от греч. pan — весь, всякий и sperma — семя)
  
  4.
  Представления о возникновении жизни
  Название гипотезы
  №
  

• 22 слайд

  Гипотеза биохимической эволюции (коацерватная)‏
  Суть гипотезы: Жизнь – результат длительной эволюции углеродных соединений
  Этапы становления жизни:
  Синтез низкомолекулярных органических соединений
  Образование биологических полимеров
  Формирование протобинтов
  Возникновение простейших клеток, обладающих свойствами живого
  
  

• 23 слайд

  Советский биохимик
  Александр Иванович Опарин (1894–1980г).
  

• 24 слайд

  Этапы процесса возникновения жизни на Земле по Опарину:
  1. Возникновение органических веществ.
  2. Образование из простых органических веществ биополимеров (белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов, липидов и др.). Так же образование коацерватных капель –
  структур типа геля.
  3. Образованию полинуклеотидов –
  ДНК и РНК и включение их в коацерваты.
  Возникают примитивные самовоспроизводящиеся организмы.
  

• 25 слайд

  В 1953 году на установке биолога Стэнли Миллера были проведены опыты, в результате которых были получены первичные клетки или коацерваты — вязкая, гелеобразная капля. Коацерваты способны поглощать из внешней среды различные органические вещества.
  

• 26 слайд

  Земля возникла около 5 млрд. лет назад
  Образовалась земная кора, затем
  атмосфера и мировой океан. В «первичном
  бульоне» мирового океана зародилась
  жизнь.
  

• 27 слайд

  В 1929 г. английский биолог Дж.Холдейн выдвинул гипотезу происхождения жизни из неживых элементов. Теорию биохимической эволюции иногда называют теорией Опарина - Холдейна.
  Первенство в образовании жизни А.И.Опарин отдавал белкам, а Дж.Холдейн – нуклеиновым кислотам.
  Гипотеза Опарина - Холдейна утверждает, жизнь на Земле возникла абиогенным путем («живое от неживого»).
  

• 28 слайд

  В настоящее время живое происходит только от живого
  (биогенное происхождение –
  «живое из живого»).
  

• 29 слайд

  Гипотезы происхождения жизни
  А.И.Опарин, Стэнли Миллер, Дж.Холдейн
  Сторонники гипотезы
  Жизнь возникла на земле как результат длительной эволюции органических соединений, т.е. абиогенным путем (из неживых элементов), в настоящее время все живое происходит только от живого (биогенное происхождение).
  
  Гипотеза биохимической эволюции,
  или «коацерватная гипотеза».
  
  5.
  Представления о возникновении жизни
  Название гипотезы
  №
  

• 30 слайд

  Вывод
  Cуществует 5 основных гипотез возникновения жизни на Земле . Наиболее убедительна гипотеза биохимической эволюции Опарина – Холдейна. Каждая из гипотез имеет свои сильные и слабые стороны, но ни одна не дает точного ответа на вопрос о происхождении жизни.
  

• 31 слайд

  Домашнее задание
  Составить в форме рассуждения ответы на вопросы:
  1. В чем заключается ценность жизни?
  2. В чем смысл человеческой жизни?
  3. Почему нужно беречь жизнь?
  
  Творческое задание.
  Синквейн (от французского слова «пять строк»)‏
  
  
  
  1. название синквейна – существительное (что?)‏
  2. прилагательное, прилагательное (какой? какая?)‏
  3. глагол, глагол, глагол (что делает?)‏
  4. «крылатая фраза» на тему синквейна
  5. существительное (суть темы)‏
  

• 32 слайд

  «Жизнь – возможность, используйте ее,
  Жизнь – красота, восхищайтесь ею,
  Жизнь – мечта, осуществите ее,
  Жизнь – игра, сыграйте ее».
  Спасибо за внимание!