Существовало множество теорий о происхождении жизни на Земле.
Часть ученых считала, что жизнь была создана Творцом, другие же
полагали, что существуют некие «семена жизни», переносимые с планеты на
планету метеоритами - «теория панспермии». Третья группа ученых считала, что жизнь зародилась сама собой, благодаря «жизненной силе». По их мнению, эта «жизненная сила» существует везде. Идея виталистов господствовала в средние века. Теория самозарождения включала в себя то, что рыбы могли зарождаться из ила, черви из почвы, мыши из грязи, мухи из мяса и т. д.
Против
этой теории выступил Франческо Реди, который на основе опытов доказал
не возможность существования мифической «силы жизни». Но
виталисты не сдавались, утверждая, что в опыте Реди не было доступа
кислорода, а следовательно не могла проникнуть и «жизненная сила».
Независимо
от Франческо Реди французский ученый Луи Постер, принимая во внимание
утверждения виталистов, проделал эксперимент : он взял две колбы с
S-образными горлышками, в которых содержалась питательная среда, после
длительного кипячения, при котором погибали не только микроорганизмы,
но их споры. Колба с целым горлом долго оставалась стерильной, а
в сосуде с удаленным S-горлом быстро появились микроорганизмы, этот
опыт показал, что «живительная сила» не существует.
Были и такие, которые считали, что жизнь зародилась из неживого - теория абиогинеза. Основоположником этой теории был Опарин, который в 1924г. высказал предположение, что при мощных электрических разрядах в земной атмосфере, которая 4,5 млрд.
лет назад состояла из аммиака, метана, углекислого газа и паров воды
могли возникнуть простейшие органические соединения, необходимые для
возникновения жизни.
Это предположение, на опытной основе, доказал американский исследователь С. Миллер.
Таким
образом, все множество теорий и гипотез о возникновении жизни на Земле
сводятся к двум взаимоисключающим друг друга точкам зрения:
биогенез: теория возникновения живого из живого
абиогенез: возникновения живого из неживого.
Современная наука рассматривает абиогенное возникновение жизни на Земле, считая эту теорию наиболее вероятной.
Абиогенез состоит из 3-х основных этапов развития жизни:
Абиогенное возникновение биологических мономеров.
Образование биологических полимеров.
Формирование мембранных структур и первичных организмов (пробионтов).
Абиогенное, или небиологическое, возникновение органических молекул из неорганических доказывали еще в 1924г. русский ученый академик Александр Иванович Опарин (1894 – 1980) и в 1929г. английский естествоиспытатель Джон Холдейн (1892 – 1964). Они исходили из того, что на первых этапах формирования Земля имела очень высокую температуру. По мере остывания планеты тяжелые металлы перемещались к ее центру, а более легкие оставались на поверхности.
Атмосфера состояла из свободного водорода и его соединений (H2O, CH4,
NH3, HCN), что служило предпосылкой возникновению органических молекул
небиологическим путем. До начала 20в. многие ученые
предполагали, что такие соединения могут возникать только в живых
организмах, их называли органическими веществами в противоположность
веществам неживой природы – минералам, названным неорганическими
соединениями.
В 1953г. американский ученый Стенли Ллойд Миллер, пропуская электрические разряды напряжением до 60000В.
через смесь H2O, CH4, NH3 , H2 под давлением в несколько Па и
температуре 80С получил простейшие жирные кислоты, мочевину, уксусную,
муравьиную кислоты и несколько аминокислот – вещества, из которых
строятся молекулы белков. Возможность абиогенного синтеза органических соединений подтверждается также тем, что они обнаружены в космическом пространстве.
Образование биологических полимеров. По мере смягчения условий на Земле стало возможным образование сложных органических соединений – полимеров. Не исключено, что синтез полимеров катализировался на поверхности минеральных глин.
Экспериментально показано, что раствор аминокислоты аланина в водной
среде в присутствии особого вида глинозема и АТФ может давать
полимерные цепочки полиаланина. Органические молекулы имеют большую молекулярную массу и сложную пространственную конфигурацию. Такие высокомолекулярные комплексы, окруженные водной оболочкой, могут объединяться в коацерваты.
Дальнейшая прогрессивная эволюция предбиологических структур могла
происходить только при усложнении обменных процессов и в условиях
пространственного разделения различных синтетических и энергетических
процессов внутри коацерватов. Более прочную изоляцию внутренней среды от внешних воздействий могла осуществить лишь биологическая мембрана.
Формирование мембранных структур и первичных организмов (пробионтов). Вокруг коацерватов, богатых органическими соединениями, возникли слои липидов, отделивших коацерват от окружающей водной среды. Липиды преобразовались в ходе эволюции в наружную мембрану, существенно повысившую жизнеспособность и устойчивость организмов.
Возникновение мембраны, обладающей способностью к избирательной
проницаемости, содействовало развитию все более совершенных
саморегулирующихся систем вплоть до возникновения первых клеток. Появляются первые примитивные безъядерные клетки – прокариоты.
Первые живые организмы были гетеротрофными, они использовали в качестве
энергии (пищи) органические соединения, находящиеся в растворенном виде
в водах первичного океана.
Развитие жизни на Земле. Биологическая эволюция на Земле длится более 3 млрд. лет.
С момента возникновения первых примитивных клеточных организмов
благодаря естественному отбору появилось бесчисленное множество форм
живых организмов. Историю Земли принято делить на промежутки
времени – эры и периоды, границами которых являются крупные
геологические события, связанные с историей развития планеты как
космического тела. Геохронологическая история Земли состоит из 5 эр.
Список используемой литературы:
Общая биология (Рувинский)
Общая биология (М.; Просвещение 1993г., Д.К. Белясов)
Биология для школьников и поступающих в Вузы (М.;1999г., Дрофа
На сайте Все о медицине собраны материалы для абитуриентов, студентов-медиков,
врачей всех специальностей, а также информация о медицинских академиях,
институтах и университетах России и Украины.Наша база постоянно
пополняется. Все разделы доступны без регистрации. Но после авторизации у
вас будет больше возможностей.Смотрите раздел наши книги, выбирайте каталог - более трех тысяч книг по очень низкой цене
все для Вас!
Также на сайте Вы найдете материалы из следующих разделов медицины : Акушерство,Аллергология,Ангиология,Андрология,Алгология,
Анестезиология,Бальнеолечение,Биомедицина,Гастроэнтерология,
Гематология,Геронтология,Гигиена,Гинекология,Дерматология,Венерология,
Вирусология,Вертебрология,Внутренние болезни,Иммунология,Инфекционные болезни,
Кардиология,Кардиохирургия,Колопроктология,Курортология,
Массаж,Микробиология,Наркология,Неврология,Нейрохирургия,Неонатология,
Нефрология,Онкология,Онкогематология,Ортопедия,Оториноларингология,Офтальмология,
Паразитология,Патологическая анатомия,Педиатрия,Психиатрия,Психология,Пульмонология,
Радиология,Реаниматология,
Ревматология,Рентгенология,Сексология,Сексопатология,Сомнология,
Социальная медицина и организация здравоохранения,Стоматология и челюстно-лицевая хирургия,
Судебная медицина,Терапия,Токсикология и радиология,Травматология,Урология,Фармакология,Физиотерапия,
Фтизиатрия,
Хирургия,Эндокринология,Эндоскопия,Эпидемиология,Эметология,Ядерная медицина