Походження життя та його розвиток

Вступ.

1. Уявлення про виникнення життя на Землі, основні теорії та уявлення.

2. Гіпотеза Опаріна про виникнення життя на Землі.

3. Теорія спонтанного зародження.

4. Теорія креаціонізму.

Висновки.

Список використаної літератури.


Вступ

Виникнення життя на Землі — теоретичні дослідження про ймовірну історію виникнення усього живого на планеті Земля. Згідно з астрономічними та геологічними даними вік Землі становить приблизно 4,5 — 5 млрд. років. Вважається, що в минулому стан нашої планети був мало схожий на сьогоднішній. Ймовірно, температура на поверхні була дуже високою (4000 — 8000 °C), по мірі того, як Земля остигала, тугоплавкі метали конденсувалися і утворили земну кору; поверхня планети була, напевно, голою і нерівною, оскільки на ній внаслідок вулканічної активності, переміщень і стиснень кори, викликаної охолодженням, відбувалося утворення складок і розривів.

Уявлення про виникнення життя на Землі, та і в усьому Всесвіті, різноманітні і далеко не достовірні. Всі описані тут уяви не слід розуміти як теорії в науковому сенсі, в більшості випадків вони не витримують наукової критики і можуть розглядатися тільки з точки зору культур, що їх породили. Слово «теорія», присутнє у назвах деяких з цих уявлень не слід розуміти в його науковому смислі, тут воно означає «ідея» або «концепція».

1. Уявлення про виникнення життя на Землі, основні теорії та уявлення

Згідно з теорією стаціонарного стану, Всесвіт існував вічно. Згідно з іншими гіпотезами, Всесвіт міг виникнути із згустку нейтронів внаслідок «Великого вибуху», народився в одній з чорних дір або ж був створений Творцем. З виключно філософської точки зору, наука не може спростувати тезу про божественне створення Всесвіту, тому що саме поняття «доказу» може трактуватися дуже відмінно від прийнятого у сучасній науці.

Серед безлічі ненаукових уявлень про виникнення життя на Землі основні такі:

· життя було створене надприродною істотою в певний час (креаціонізм)

· життя виникало неодноразово з неживої речовини (мимовільне зародження)

· життя існувало завжди (теорія стаціонарного стану)

· життя занесене на нашу планету ззовні (панспермія)

· життя виникло з неживої природи в результаті біохімічних процесів (еволюція).

Багато із цих уявлень для пояснення існуючої різноманітності видів використовують одні і ті ж дані, але роблять наголос на різні їх аспекти. Наукові теорії можуть бути фантастичними одного боку, і скептичними — з іншого. Теологічні міркування також можуть знайти собі місце в цих рамках в залежності від релігійних поглядів їх авторів. Одним з головних пунктів розбіжностей, навіть ще в додарвінівські часи, було питання відносин наукових і теологічних поглядів на походження життя.

2. Гіпотеза Опаріна про виникнення життя на Землі

У 1923 р. А. І. Опарін, виходячи з теоретичних міркувань, запропонував думку, що органічні речовини, можливо вуглеводні, могли утворюватися в океані з більш простих сполук. Енергію для цих процесів постачала інтенсивна сонячна радіація, головним чином ультрафіолетове випромінювання, що потрапляло на Землю до того, як утворився озоновий шар, який затримує велику її частину. На думку Опаріна, різноманітність простих сполук, що знаходилися в океанах, площа поверхні Землі, доступність енергії і масштаби часу дозволяють припустити, що в океанах поступово накопичилися органічні речовини і утворився «первісний бульйон». В такому «первісному бульйоні», на його думку, могло виникнути життя.

У 1953 р. Міллер Стенлі у ряді експериментів моделював умови, що приблизно існували на первісній Землі. У створеній ним установці йому вдалося синтезувати багато речовин, що мають важливе біологічне значення, в тому числі ряд амінокислот, аденін і простий цукор, такий як рибоза. Після цього Орджел з Інституту Солка в схожому експерименті синтезував нуклеотидні ланцюги довжиною шість мономірних одиниць (прості нуклеїнові кислоти).

Виникнення подібних сполук в природі є досить очікуваним. Амінокислота гліцин (складова частина білків) має досить просту формулу C2H5NO2. Тому у навіть у місячному ґрунті та метеоритах Оргейл, Муррей та Мерчисон були виявлені амінокислоти: гліцин, глутамін, аланін, аспаргін, серін. Однак у жодному з дослідів Міллера та інших дослідників не вдавалось синтезувати всі 20 амінокислот (кількість амінокислот у живих організмах) одночасно. Крім цього, концентрація амінокислот в «бульйоні» була все ж занадто малою (близько 2 %). У випадку, якби ці реакції відбувались у невеликій водоймі, цим речовинам загрожувало би звичайне розсіяння.

Згідно з теорією академіка О. І. Опаріна (1894—1980). процес виникнення життя на Землі пройшов кілька етапів (Рис. 1).

Також слід відзначити, що умови в яких Стенлі Міллер проводив свої досліди були все ж досить відрізнялись від природніх. Наприклад, у дослідах Міллера один і той самий об'єм газів піддавався дії електричних розрядів протягом тижня. Це означає, що реальна тривалість контакту газів з електричним розрядом у порівнянні з блискавкою була перевищена у мільйони разів.

Окрему проблему становить твердження про відсутність кисню в первинній атмосфері Землі. Це твердження все ще є досить спірним у сучасній науці. А при наявності кисню синтез складних сполук є вкрай малоймовірним.

Ці та інші проблеми змусили в 1960-х роках шведських вчених: хіміка Л. Сіллен та геолога М. Руттен — відкинути концепцію «первинного бульйону», як хімічно малоймовірну.

Пізніше виникло припущення, що в первинній атмосфері у відносно високій концентрації містився двоокис вуглецю. Недавні експерименти, проведені з використанням установки Міллера, в яку помістили суміш CO2 і H2O, і тільки слідові кількості інших газів, дали такі ж результати, які отримав Міллер. Теорія Опаріна отримала широке визнання, але вона не дає відповідь на питання, як саме відбувся перехід від складних органічних речовин до простих живих організмів. В цьому аспекті теорія біохімічної еволюції представляє загальну схему, прийнятну для більшості біологів.

Опарін вважав, що вирішальна роль в перетворенні неживого в живе належала білкам. Завдяки амфотерності білків вони можуть утворювати колоїдні гідрофільні комплекси — притягувати до себе молекули води, які створюють навколо них оболонку. Ці комплекси можуть відокремлюватися від водної фази, в якій вони перебувають у вигляді суспензії, і утворювати емульсію. Злиття таких комплексів один з одним призводить до відділення колоїдів від середовища — процес, званий коацервацією. Багаті на колоїди коацервати, можливо, були здатні до обміну речовинами з навколишнім середовищем і вибірково нагромаджували різні сполуки, особливо кристалоїди. Колоїдний склад даного коацервату, очевидно, залежав від складу середовища. Різноманітність складу «бульйону» в різних місцях вела до відмінностей в складі коацерватів і постачала таким чином сировину для «біохімічного природного добору».

Припускається, що в самих коацерватах речовини вступали в наступні хімічні реакції. При цьому відбувалося поглинання коацерватами іонів металів і утворення ферментів. На межі між коацерватами і середовищем «шикувалися» молекули ліпідів, що призводило до утворення примітивної клітинної мембрани, що забезпечувала коацерватам стабільність. Внаслідок включення в коацерват первинної молекули, здатної до самовідтворення, і внутрішньої перебудови покритого ліпідною оболонкою коацервата, могла виникнути первинна клітина. Збільшення розмірів коацерватів і їх фрагментація, вели до утворення ідентичних коацерватів, які могли б поглинати більше компонентів середовища. Така послідовність подій призвела б до появи примітивного самовідтворюваного гетеротрофного організму, який би харчувався органічними речовинами первинного бульйону.

Цю гіпотезу походження життя визнають вчені, але у деяких вона викликає сумніви через велику кількість припущень. Астроном Фред Хойл висловив думку, що гіпотеза «так само безглузда й неправдоподібна, як твердження, що ураган, що пронісся над сміттєвим звалищем, може привести до побудови Боїнга-747».

Найбільш складний момент цієї теорії — пояснення виникнення здатності живих систем до самовідтворення. Гіпотези з цього питання у рамках даної теорії малопереконливі.


3. Теорія спонтанного зародження

Ця теорія була поширена в древньому Китаї, Вавілоні і Єгипті як альтернатива креаціонізму, з яким вона співіснувала. Арістотель (384—322 до н. е.), якого часто називають засновником біології, дотримувався теорії спонтанного зародження. На основі власних спостережень він розвивав цю теорію далі, пов'язуючи всі організми в безперервний ряд — «сходи природи» (scala naturae).

Цим твердженням Аристотель підтримав більш раннє висловлювання Емпедокла про органічну еволюцію. Згідно з гіпотезою Арістотеля про спонтанне зародження, певні «частки» речовини містять деякий «активний зародок», який при відповідних умовах може утворити живий організм. Арістотель мав рацію, вважаючи, що цей зародок міститься в заплідненому яйці, але помилково вважав, що він є в сонячному світлі, твані і гнилому м'ясі. З поширенням християнства теорія самозародження була не в пошані; її визнавали ті, хто вірив в чаклунство тощо Але ця ідея продовжувала існувати десь на задньому плані протягом ще багатьох віків. Ван Гельмонт (1577 1644), вельми знаменитий і вдалий вчений, описав експеримент, в якому він нібито створив за два тижні мишей. Для цього потрібні були брудна сорочка, темна шафа і жменя пшениці. Активним зародком він вважав людський піт.

У 1688 р. італійський біолог і лікар Франчесько Реді, що жив у Флоренції, підійшов до проблеми виникнення життя більш суворо і піддав сумніву теорію спонтанного зародження. Реді встановив, що білі черв'ячки, що з'являються на гниючому м'ясі — личинки мух. Провівши ряд експериментів, він отримав дані, які підтверджували думку про те, що життя може виникнути тільки з попереднього життя (концепція біогенезу). Ці експерименти, однак, не призвели до відмови від ідеї самозародження, і хоч вона дещо відійшла на задній план, вона продовжувала залишатися головною теорією в неклерикальному середовищі. У той час як експерименти Реді, здавалося б, спростували теорію спонтанного зародження, перші мікроскопічні дослідження Антоні ван Левенгука посилили цю теорію стосовно мікроорганізмів. Сам Левенгук не вступав в суперечки між прихильниками біогенезу і спонтанного зародження, однак його спостереження під мікроскопом залишали спадок обом теоріям і, зрештою, спонукали інших вчених поставити експерименти для розв'язування питання про виникнення життя шляхом спонтанного зародження. У 1765 р. Ладзаро Спаланцані провів наступний досвід: піддавши м'ясні і овочеві відвари тривалому кипінню, він відразу ж їх запечатав, а потім зняв з вогню. Досліджуючи рідину через декілька днів, Спаланцані не виявив ніяких ознак життя. З цього він зробив висновок, що висока температура вбила всі форми живих істот, і без них ніщо живе вже не могло виникнути.

У 1860 р. проблемою походження життя зайнявся Луї Пастер. До цього часу він встиг вже багато чого досягти в мікробіології, зумів вирішити проблеми, що загрожували шовкопряддству і виноробству. Він показав також, що бактерії існують всюди і що неживі матеріали легко можуть бути заражені ними, якщо їх належно не простерилізувати.

Внаслідок ряду експериментів, в основі яких лежали методи Спаланцані, Пастер довів справедливість теорії біогенезу і остаточно спростував теорію самозародження.

Однак підтвердження теорії біогенезу породило іншу проблему. Якщо для виникнення живого організму необхідний інший живий організм, то звідки ж узявся самий перший живий організм? Чи Було це первинним самозародженням?


4. Теорія креаціонізму

Креаціонізм вважає, що життя виникло внаслідок акту творіння, здійсненого вищою силою. Однак уяви про час цього акту творіння, а також про можливість і характер біологічної еволюції для різних напрямків креаціонізму є суттєво відмінними. Одні напрямки визнають біологічну еволюцію, інші вважають її можливою тільки у вузьких межах або повністю заперечують; одні визнають дані сучасної науки про вік Землі, небесних тіл і живих істот, інші наполягають на буквальному тлумаченні біблійної хронології або дотримуються компромісних поглядів.

Креаціонізм «молодої Землі». «Буквалістські» напрямки християнського креаціонізму наполягають, що опис акту творіння світу, Землі і життя у біблійній Книзі Буття треба розуміти буквально, і світ дійсно було створено протягом шести днів. Момент створення світу також вираховується через буквальне тлумачення священних текстів (наприклад, у 1650 р. англіканський архієпископ Джеймс Ашер підрахував, що Бог створив світ у жовтні 4004 р. до Р. Х.). Популярна також цифра 6 тисяч років, яка виводиться зі слів Апостола Петра (2Пет 3:8) «Нехай же одне це не буде заховане від вас, улюблені, що в Господа один день немов тисяча років, а тисяча років немов один день!». Інші методики підрахунків дають дещо інші цифри, але загалом проміжок часу від створення світу до сьогодення, описаний Біблією, не виходить за межі десяти тисяч років. Такі погляди називають креаціонізмом «молодої Землі».

Креаціонізм «молодої Землі» заперечує біологічну макроеволюцію, або визнає її тільки у вузьких межах: наприклад, деякі близько споріднені види можуть розвинутися від спільних предків, але предки більш віддалених видів були створені окремо, і загальне різноманіття живих форм на Землі закладено на етапах творіння та «Ноєвого ковчегу». Людину також було створено окремо від усіх інших живих істот. Дані сучасної науки щодо датування геологічних структур та викопних біологічних об'єктів, знайдених на Землі, заперечуються. Викопні рештки вимерлих біологічних видів, сліди динозаврів тощо можуть інтерпретуватися як залишки від тварин, знищених кілька тисяч років тому Всесвітнім Потопом. Таким чином, під час історичного періоду від створення світу до Потопу динозаври та інші вимерлі тварини мали співіснувати з людством.

Для критики наукових свідчень про вік Землі часто використовуються аргументи про деякі процеси, що відбуваються на Землі і в космосі (зокрема, накопичення гелію в атмосфері Землі, зменшення рівня магнітного поля Землі, накопичення пилу на Місяці, накопичення металів у океані, ерозія материків припливами і відпливами тощо). Оскільки екстраполяція нинішньої швидкості цих процесів на мільйони чи мільярди років у минуле дає абсурдні результати, це, на думку креаціоністів, свідчить на користь моделі «молодої Землі». (З точки зору наукових критиків креаціонізму, такі аргументи є некоректними, оскільки не враховують дію усіх чинників і екстраполюють у минуле процеси, які є нерівномірними — зокрема, не враховується можливість витоку гелію з атмосфери, нерівномірність і навіть немонотонність зміни магнітного поля Землі у часі та ін.).

Креаціонізм «старої Землі». Інші напрямки (креаціонізм «старої Землі») вважають, що Книгу Буття можна трактувати у метафоричному сенсі — наприклад, кожен «день» Божого творіння може відповідати мільйонам чи мільярдам людських років (цілим геологічним чи біологічним «добам»), і тоді Земля виявляється «старою», як і з точки зору сучасної геології.

Один з напрямків креаціонізму «старої Землі» тлумачить Книгу Буття таким чином, що між моментом, коли «На початку Бог створив Небо та землю» (Буття 1:1) і коли «земля була пуста та порожня, і темрява була над безоднею» (Буття 1:2) існував значний проміжок часу. За цей період Земля зазнала спустошення і занепаду, і потім була переформована актом творіння. Таким чином теж можна пояснити дані сучасної геології, за якими вік Землі становить не кілька тисяч, а кілька мільярдів років, але сучасні види живих істот вважаються «молодими».

Інший напрямок креаціонізму «старої Землі» вважає, що виникнення нових видів рослин та тварин у ході земної історії не було природним процесом, а кожного разу спричинялося втручанням божественної сили (так званий «прогресивний креаціонізм»). Прихильники ідеї «теїстичної еволюції» (або «еволюційного креаціонізму») визнають природну біологічну макроеволюцію, розглядаючи її як інструмент, за допомогою якого Бог здійснює свій задум і творить нові види живих істот.

Захисники креаціонізму «молодої Землі» критикують креаціонізм «старої Землі» за надто вільне тлумачення Біблії, яке може спричинити богословські проблеми: зокрема, якщо б вік викопних решток живих істот справді становив мільйони років, як це припускають «прогресивні креаціоністи», то це б значило, що смерть та страждання існували раніше за біблійне Гріхопадіння; на думку «молодоземельних» креаціоністів, це суперечить основам християнського вчення.

Існують також спроби відокремити креаціонізм від конкретної релігійної доктрини і тлумачення канонічних текстів, перетворивши його на «наукову теорію», яка могла б вивчатися у школах як альтернатива еволюційній теорії (так званий «неокреаціонізм», найбільш відомий у вигляді теорії «Розумного задуму»). Апелюючи до «неспрощуваної складності» систем, якими є живі істоти, прихильники цієї концепції прагнуть довести, що виникнення і розвиток життя неможливо пояснити без втручання понадприродної сили, яка здійснювала певний «Розумний задум».


Висновки

Теорії, що стосуються виникнення Землі і життів на ній, та і всьому Всесвіті, різноманітні і далеко не достовірні. Згідно з теорією стаціонарного стану, Всесвіт існував вічно. Згідно з іншими гіпотезами, Всесвіт міг виникнути із згустка нейтронів внаслідок «Великого вибуху», народився в одній з чорних дір або ж був створений Творцем. Всупереч існуючим уявленням, наука не може спростувати тезу про божественне створення Всесвіту, так само як теологічні погляди не обов'язково відкидають можливість того, що життя в процесі свого розвитку придбало межі, з'ясовні на основі законів природи.

Отже, найбільш аргументована теорія походження життя на Землі розроблена російським ученим О. І. Опаріним Вона ґрунтується на тому, що до складу первинної атмосфери входили Н2О, СО2, CO, H2S, NH3, CH4 та інші речовини і температура її була високою. Коли температура поверхні Землі стала нижчою за 100°С, пішли зливи.

Завершуючи розгляд питання про виникнення життя на Землі, необхідно підкреслити, що життя розвивалося та розвивається за єдиними законами. Глибоке розуміння цих законів можливо лише під час розгляду їх фундаментальних основ — атомно-молекулярних процесів.


Список використаної літератури

1. Борисова О. Соціально-історична антропологія: навч. посібник / Луганський національний педагогічний ун-т ім. Тараса Шевченка. — Луганськ : Альма-матер, 2007. — 328с.

2. Леві-Строс К. Структурна антропологія / Зоя Борисюк (пер.з фр.). — 2.вид. — К. : Основи, 2000. — 391с.

3. Сегеда С. Антропологія: Навч. посіб. для студ. гуманіт. спец. вищ. навч. закл. — К. : Либідь, 2001. — 335с.

4. Шмалєй С. В. Антропологія: Для студ. природничих спец. вищих навч. закл. / Херсонський держ. ун-т. — Херсон, 2006. — 46с.

5. Юрій М. Антропологія: навч. посібник. — К. : Дакор, 2008. — 421с.

загрузка...
Top