Гипотезы о происхождении жизни

30. Гипотезы о происхождении жизни

На экране

Текст «Откуда появилась жизнь?»

Вопрос о происхождении жизни на Земле с древнейших времен беспокоит человечество. Над решением этой проблемы ученые спорят до сих пор. Существует несколько гипотез касательно того откуда взялась жизнь на нашей планете. Рассмотрим некоторые из них.

Текст «Вопрос о происхождении жизни на Земле с древнейших времен беспокоит человечество»

Креационизм – это гипотеза, которая гласит, что жизнь сотворена сверхъестественным существом, то есть Богом. Согласно этой гипотезе, которая имеет самую длинную историю, возникновение жизни - это акт божественного творения. Подтверждением этого, как считают сторонники данной гипотезы, является наличие в живых организмах «души», которая управляет всеми жизненными процессами. Гипотеза креационизма построена на религиозном мировоззрении и принимается исключительно на веру, а, значит, к науке отношения не имеет.

Текст «Креационизм – это гипотеза, которая гласит, что жизнь сотворена сверхъестественным существом, то есть Богом»

Другая гипотеза утверждает, что зарождение жизни – процесс самопроизвольный. Данная гипотеза придерживается идеи многократного возникновения жизни из неживого вещества. Первоначально гипотеза самопроизвольного зарождения жизни была выдвинута в древнем Китае и Индии как альтернатива креационизму. Великие мыслители Древней Греции, такие как Платон, Аристотель, многие ученые периода Нового времени придерживались этой гипотезы. Она, в свою очередь, утверждает, что низшие живые организмы способны к саморождению из неживого вещества, которое содержит особое «активное начало». К примеру, Аристотель считал, что насекомые и лягушки при определенных условиях могут зарождаться из ила или сырой почвы; черви и водоросли выходят из стоячей воды; личинки мух появляются в протухшем мясе при его гниении.

Текст «Гипотеза самопроизвольного зарождения жизни на Земле - гипотеза придерживается идеи многократного самопроизвольного возникновения жизни из неживого вещества»

Рисунок «Представление о самозарождении»

Но с начала XVII в. такое представление происхождения жизни стало подвергаться сомнению. Итальянский естествоиспытатель и врач Франческо Реди в 1688 году доказал невозможность самопроизвольного зарождения мух в гниющем мясе, тем самым по гипотезе самозарождения жизни был нанесен ощутимый удар. Несмотря на это, идеи самозарождения жизни сохранялись до середины девятнадцатого века.

Рисунок «Удар по гипотезе самопроизвольного зарождения жизни»

Окончательно опровергнуть данную гипотезу удалось французскому микробиологу Луи Пастеру, который доказал несостоятельность идеи спонтанного самозарождения жизни. И принцип, выдвинутый еще Ф. Реди «Все живое – из живого», был подтвержден экспериментами Л. Пастера, так как он доказал, что это справедливо для всех живых организмов. Пастер, опровергнув гипотезу о самозарождении жизни из неживого, не выдвинул свою, поэтому ответа на вопрос: откуда взялась жизнь – не было.

Рисунок «Окончательное опровержение гипотезы самозарождения»

Принцип «Все живое - из живого» ставил вопрос о том, откуда взялся первый живой организм. Поиск ответа привел к появлению новой гипотезы, согласно которой жизнь на Землю была каким-то образом занесена из Космоса. Эта гипотеза носит название гипотезы панспермии.  Однако даже если принять за правду эту гипотезу, то она объясняет лишь появление жизни на Земле, а не жизни как таковой. В настоящее время не отрицают факт о теоретической возможности происхождения жизни из неорганической материи.

Текст «Гипотеза панспермии – жизнь на Землю была занесена из Космоса»

Современные представления о происхождении жизни основываются на гипотезе биохимической эволюции, которая была выдвинута в двадцатые годы двадцатого века русским ученым Александром Ивановичем Опариным и английским ученым Джоном Холдейном. Основные положения своей гипотезы Опарин опубликовал в 1924 году, согласно которым происхождение живой материи из неживой возможно было только в условиях древней атмосферы и отсутствия живых организмов. С точки зрения Опарина, первичная атмосфера Земли содержала множество различных газов кроме кислорода, испытывала постоянные электрические разряды, действия ультрафиолетового излучения и радиации из-за отсутствия озонового слоя. Именно в таких условиях могли образоваться органические соединения, которые постепенно накапливались в океане, образуя, так называемый, «первичный бульон». Этот бульон представлял собой концентрированный раствор органических веществ, в котором при определенных условиях могут образовываться коацерваты – сгустки, которые в условиях восстановительной первичной атмосферы Земли не разрушались. В коацерваты из раствора постоянно поступали химические соединения, в результате чего происходил синтез новых веществ - более сложных.  Коацерваты не имели определенной структуры и не могли самостоятельно размножаться, поэтому, не смотря на то, что они походили на живые организмы, таковыми не являлись. Опарин считал белковые коацерваты пробионтами – предшественниками живых организмов, которые на определенном этапе соединились с нуклеиновыми кислотами, приобретя тем самым способность к самовоспроизведению, сохранению и передаче наследственной информации потомкам. Таких пробионтов уже можно было считать примитивными проклетками.

Текст «Гипотеза биохимической эволюции»

Джон Холдейн в 1929 году выдвинул свою гипотезу происхождения жизни, которая, по сути, отличалась от гипотезы Опарина только тем, что, по его мнению, первыми были не белковые коацерватные системы, а макромолекулярные системы, состоящие из нуклеиновых кислот и способные к самовоспроизводству. Гипотеза Опарина-Холдейна имела экспериментальное подтверждение возможности синтеза органических биополимеров из абиогенной материи, вследствие чего у нее появилось много сторонников.

Текст «Джон Холдейн – английский ученый»

Американский ученый Стенли Миллер в 1953 году в специальной установке смог воссоздать предположительную первичную атмосферу Земли. В результате экспериментов в этой установке были получены аминокислоты. Множество других ученых проводили подобные опыты, в результате которых была доказана возможность получения в таких условиях практически всех мономеров основных биополимеров. А из мономеров при определенных условиях возможен синтез более сложных органических биополимеров: полипептидов, полинуклеотидов, полисахаридов и липидов.

Текст «Стенли Миллер – американский ученый»

Однако гипотезу Опарина – Холдейна также нельзя считать достоверно правильной, так как в ней есть некоторые недочеты, самым главным из которых является вопрос происхождения качественного скачка от неживого к живому, так как для самовоспроизведения нуклеиновых кислот нужны ферментные белки, а для синтеза белков необходимы нуклеиновые кислоты.

Текст «Гипотезу Опарина – Холдейна нельзя считать единственно верной, так как в ней есть недочеты, самым главным из которых является вопрос происхождения качественного скачка от неживого к живому, так как для самовоспроизведения нуклеиновых кислот нужны ферментные белки, а для синтеза белков необходимы нуклеиновые кислоты»