Слайд 2

• Феномен жизни.
• креационизм;
• гипотеза биогенеза;
• гипотеза панспермии;
• гипотеза Опарина-Холдейна;
• Список литературы.
• Происхождение жизни на Земле

Слайд 3

Что такое жизнь?

Жизнь есть способ существования белковых тел, и этот способ существования состоит по своему существу в постоянном самообновлении химических частей этих тел.

Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые, саморегулирующиеся и самовоспроизво-дящиеся системы, построенные из биополимеров - белков и нуклеиновых кислот

• Ф.Энгельс
• М.В.Волькенштейн

Слайд 4

Феномен жизни

В XX веке делались многочисленные попытки дать определение жизни, отражающие всю многогранность данного процесса

Все определения содержали следующие постулаты, отражающие сущность жизни:

• жизнь есть особая форма движения материи;
• жизнь есть обмен веществ и энергии в организме;
• жизнь есть жизнедеятельность в организме;
• жизнь есть самовоспроизведение в организме, которое обеспечивается передачей генетической информации от поколения к поколению

Происхождение жизни на Земле

Слайд 5

Теории происхождения жизни на Земле

Креационизм

• Витализм (самозарождение)
• Панспермия
• Теория стационарного состояния
• Биохимическая эволюция
• Биогенез – происхождение живого от живого
• Абиогенез – происхождение живого от неживого

Слайд 6

Происхождение жизни на Земле

Гипотезы происхождения жизни на Земле

Слайд 7

Основные гипотезы происхождения жизни

• Креационизм

Жизнь возникла как результат божественного творческого акта.

Микеланджело Буанаротти: «Сотворение Адама»

Слайд 8

Гипотеза самопроизвольного зарождения жизни

Живые существа могут неоднократно появляться из неживой материи: рыбы - из ила, черви - из почвы или мяса, мыши –из тряпок и т. д.

Старинные гравюры: слева – превращение плодов в рыб и птиц; справа- в уток.

Слайд 9

Происхождение жизни на Земле

Гипотезы происхождения жизни на Земле

2. Гипотеза биогенеза

С античных времен и до середины XVII в. Ученые не сомневались в возможности самопроизвольного зарождения жизни. Все живые существа появляются из неживой материи:

• рыбы – из ила;
• черви – из почвы;
• мыши – из тряпок;
• мухи – из гнилого мяса;
• плоды – птицы.

Аристотель, изучая угрей, установил, что они рождаются из «колбасок ила, образующегося от трения взрослой рыбы о дно

Слайд 10

Гипотеза биогенеза

Первый удар по представлениям о самозарождении нанесли эксперименты итальянского ученого Франческо Реди, который в 1668 году доказал невозможность самозарождения мух в гниющем мясе.

Однако, только в 1862 году французский ученый Луи Пастер окончательно опроверг гипотезу самозарождения жизни. Работы Л.Пастера позволили утверждать, что принцип «Все живое – из живого» справедлив для всех известных организмов на нашей планете, но они не разрешили вопрос о происхождении жизни

Луи Пастер

Слайд 11

1862 год

Луи Пастер

Пастер проводит опыт с прокипяченным бульоном в запаянной колбе,из которой была выведена s –образная трубка. Бульон стерилен.

Пастер удаляет трубку и через некоторое время в бульоне появляется жизнь

Слайд 12

Гипотеза панспермии

В качестве альтернативы выступала концепция панспермии, связанная с именами таких выдающихся ученых, как Г. Гельмгольц, У. Томпсон (лорд Кельвин), С. Аррениус, В.И. Вернадский. Эти исследователи полагали, что жизнь столь же вечна и повсеместна, как материя, и зародыши ее постоянно путешествуют по космосу; Аррениус, в частности, доказал путем расчетов принципиальную возможность переноса бактериальных спор с планеты на планету под действием давления света; предполагалось также, что вещество Земли в момент ее образования из газопылевого облака уже было "инфицировано" входившими в состав последнего "зародышами жизни".

Слайд 13

Все попытки обнаружить живые существа вне Земли так и не дали положительного результата. Неоднократно появлявшиеся сообщения о находках следов жизни на метеоритах основаны или на ошибочной интерпретации некоторых бактериоподобных неорганических включений, или на загрязнении "небесных камней" земными микроорганизмами.

Кроме того, гипотеза панспермии не решает вопрос о происхождении жизни вообще, а лишь объясняет возникновение жизни на Земле

Метеорит с Марса. Специалисты НАСА заявили, что в его трещинах обнаружены формы, похожие на бактерий. Однако, после тщательной проверки выяснили, что это связано с применяемым методом электронной микроскопии и обработки препаратов золотом

Слайд 14

Гипотеза стационарного состояния

Земля и жизнь существовали всегда, вечно. Виды существовали всегда, однако могли вымирать, либо изменять численность.

Слайд 15

ТЕОРИЯ ОПАРИНА-ХОЛДЕЙНА 1924-1928

Слайд 16

Этапы возникновения жизни на планете(по Опарину):

• Живая клетка
• Протобионты
• Коацерваты

Сложные органические соединения (белки, липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты)

Простые органические соединения (аминокислоты, сахара и т.д.)

Простые неорганические соединения (H₂O, CO₂, N ₂, NH₃), ионы металлов, минеральные кислоты

Слайд 17

Геофизический этап

«Большой взрыв».

• Образование Солнечной системы
• Формирование оболочек Земли

Слайд 18

• Комплекс условий на первичной Земле
• Достаточно высокая температура поверхности планеты
• Активная вулканическая деятельность
• Грозовые электрические разряды
• Ультрафиолетовое излучение
• Результат их воздействия
• Синтез органических веществ из неорганических соединений, протекающий в водной среде

Слайд 19

Абиогенный синтез органических соединений

• 1953 год С.Миллер и Г.Юри в искусственных условиях синтезировали органические соединения из неорганических.
• В водной фазе образовывались различные органические соединения: мочевина, молочная кислота и некоторые аминокислоты

Слайд 20

Теория биохимической эволюции

Условия - возраст Земли 5-7 млрд. лет, tо на поверхности Земли более 4000оС, tо стала меньше 100оС вода первичной атмосферы образовала Мировой океан.

«Восстановительная» первичная атмосфера: H2, NH3, CH4,CO2, H2O

1 – абиогенный синтез; экспериментально доказан синтез биологических мономеров

2 – синтез биополимеров (нуклеиновых кислот, полипептидов и др.), образование коацерватов

3 – размножение молекул на основе матричного синтеза – РНК самореплицируются, имеют третичную структуру, обладают каталитической активностью

4 – двухцепочечные ДНК обеспечивают более точную репликацию и репарацию

5 – появление коацерватов, покрытых наружной мембраной

Слайд 21

Эволюция пробионтов

Слайд 22

Схема возникновения эукариотТеория симбиогенеза

1. Предковые прокариотические клетки

2. Предэукариотическая клетка с обособленным ядром

3. Аэробная бактерия (предшественник митохондрии)

4. Цианобактерия (предшественник хлоропласта)

6. Митохондрия

7. Хлоропласт

Слайд 23

Биологический этап

• Многоклеточные эукариоты
• Колониальные организмы
• Одноклеточные эукариоты
• Прокариоты Прокариоты
• гетеротрофы автотрофы
• Пробионты
• Коацерваты

Слайд 24

Недостатки гипотезы Опарина-Холдейна:

• как произошел качественный скачок от неживого к живому. Вероятность случайного образования белковой молекулы, в зависимости от сложности белка составляет примерно 10-500 – 10-300;
• для самопродукции нуклеиновых кислот необходимы ферментные белки, а для синтеза белков – нуклеиновые кислоты.

Слайд 25

Современные представления о происхождении жизни на Земле.

В 1947 г. английский ученый Джон Бернал сформулировал гипотезу биопоэза. Он выделил три основных этапа формирования жизни: абиогенное возникновение органических мономеров (химический), формирование биологических полимеров (предбиологический) и возникновение первых организмов (биологический)

Слайд 26

Гипотеза биопоэза

• Этап химической эволюции:абиогенный синтез органический мономеров в условия первичной атмосферы.
• Продолжительность многие миллионы и сотни миллионов лет
• Биологический этап эволюции:
• формирование разнообразных групп живых организмов
• Этап предбиологическщй эволюции:реакции полимеризации.
• Шло формирование белково-нуклеиноволипоидного комплекса (коацерваты, гиперциклы, пробионты, прогеноты)

Слайд 27

Заключение

• Итак, существует 5 основных гипотез происхождения жизни на Земле. Каждая из них имеет свои сильные и слабые стороны, но ни одна не дает точного ответа на вопрос о происхождении жизни.
• Наиболее убедительна гипотеза биохимической эволюции, но она никогда не будет доказана до конца.

Слайд 28

Определите правильность суждений

1. Коацерваты- первые живые организмы на Земле.

2. Температура Земли в момент образования достигла 1000˚С.

3. В состав первичной атмосферы входили газы: метан, аммиак, азот, водяной пар.

4. Коацерваты не способны поглощать вещества из окружающего раствора

5. В настоящее время на Земле невозможно самозарождение живых организмов.

6. Конденсация водяного пара началась в период охлаждения планеты.

7. Коацерваты – это пузырьки жидкости, окруженные белковыми пленками.

8. Первые живые организмы на Земле были гетеротрофами.

9. Образованию органических веществ способствовало отсутствие в атмосфере озонового экрана.

10. Последовательность образования белков – это аммиак  амины аминокислоты белки.

Слайд 29

Список используемой литературы

• Яблоков А. В., Юсуфов А. Г. Эволюционное учение (Дарвинизм): Учеб. для биол. спец. вузов. – 3-е изд. – М.: Высш. шк., 1989.
• Агапова О. В., Агапов В. И. Лекции по концепциям современного естествознания. Вузовский курс. – Рязань, 2000.
• Горелов А. А. Концепции современного естествознания. – М.: Мысль, 1997.
• Концепции современного естествознания. Серия «Учебники и учебные пособия». – Ростов н/Д, 1997.
• Дубнищева Г. Д. Концепции современного естествознания: Учеб. для студ. вузов / Под ред. М. Ф. Жукова. – Новосибирск: ЮКЭА, 1997.
• Вернадский В. И. Начало и вечность жизни. – М.: Республика, 1989.
• Селье Г. От мечты к открытию. – М., 1987. Стр. 32.
• Советский энциклопедический словарь. - М.: Сов. энциклопедия, 1982.
• Маркс К. и Энгельс Ф., Соч., 2 изд., т. 20. М.: Мысль, 1965.
• «Биологическая картина мира».

Слайд 30

• Александр Иванович Опарин (Материалы к биобиблиографии ученых СССР, серия биохимии, вып. 3). М.; Л., 1949. С. 5.
• Опарин А.И. Жизнь, ее природа, происхождение и развитие. М., 1960. С. 12.
• Руденко А.П. Эволюционный катализ и проблема происхождения жизни // Взаимодействие методов естественных наук в познании жизни. М., 1976 С. 220.

Посмотреть все слайды

Что же такое жизнь? Многочисленные определения жизни можно свести к двум концепциям: 1. согласно первому, жизнь определяется субстратом, носителем ее свойств. 2. согласно второму, жизнь определяется как совокупность специфических физико- химических процессов.

Ф. Энгельса Классическое определение Ф. Энгельса: «Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка» лишь формально может быть отнесено к первой категории, так как Энгельс имел в виду не собственно белки, а структуры, содержащие белок.

М. В. Волькенштейн Опираясь на современные достижения биологической науки, русский ученый М. В. Волькенштейн дал новое определение понятию жизнь: «Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые, саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров - белков и нуклеиновых кислот.»

Вывод: Вывод: таким образом, по Энгельсу, материальным носителем жизни является белок, способ ее существования - самообновление, а механизм самообновления – обмен веществ. По Волькенштейну, носителем жизни являются белок и нуклеиновые кислоты, сущность жизни как самовоспроизводящейся системы связана, со способностью постоянно обмениваться веществом и энергией с окружающей средой.

Упорядоченность и сложность живых систем Жизнь качественно превосходит другие формы существования материи в отношении многообразия и сложности химических компонентов и динамики протекающих в живом превращений. Живые системы характеризуются гораздо более высоким уровнем структурной и функциональной упорядоченности в пространстве и во времени. Живые системы обмениваются с окружающей средой энергией, веществом и информацией, являясь, таким образом, открытыми системами. При этом, в отличие от неживых систем, в них не происходит выравнивания энергетических разностей и перестройки структур в сторону более вероятных форм, а непрерывно происходит работа «против равновесия».

Гипотезы возникновения жизни В разное время относительно возникновения жизни на Земле выдвигались следующие гипотезы: Гипотеза биохимической эволюции Гипотеза панспермии Гипотеза стационарного состояния жизни Гипотеза самозарождения Гипотезы самозарождения и стационарного состояния представляют собой только исторический или философский интерес, так как результаты научных исследований их опровергают. Гипотеза панспермии не решает принципиального вопроса о возникновении жизни, она только отдаляет его в ещё более туманное прошлое Вселенной, хотя и не может исключаться как гипотеза о начале жизни на Земле. Таким образом, единственной общепризнанной в науке в настоящее время является гипотеза биохимической эволюции.

Гипотеза самозарождения Эта гипотеза была распространена в Древнем Китае, Вавилоне и Древнем Египте в качестве альтернативы креационизму, с которым она сосуществовала. Аристотель (гг. до н. э.), которого часто провозглашают основателем биологии, придерживался теории спонтанного зарождения жизни. Согласно этой гипотезе, определённые «частицы» вещества содержат некое «активное начало», которое при подходящих условиях может создать живой организм. Аристотель был прав, считая, что это активное начало содержится в оплодотворенном яйце, но ошибочно полагал, что оно присутствует также в солнечном свете, тине и гниющем мясе. С распространением христианства теория спонтанного зарождения жизни оказалась не в чести, но эта идея все продолжала существовать где-то на заднем плане в течение ещё многих веков. Известный учёный Ван Гельмонт описал эксперимент, в котором он за три недели якобы создал мышей. Для этого нужны были грязная рубашка, тёмный шкаф и горсть пшеницы. Активным началом в процессе зарождения мыши Ван Гельмонт считал человеческий пот.

Франческо РедиВ 1688 году итальянский биолог и врач Франческо Реди подошёл к проблеме возникновения жизни более строго и подверг сомнению теорию спонтанного зарождения. Реди установил, что маленькие белые червячки, появляющиеся на гниющем мясе, это личинки мух. Проведя ряд экспериментов, он получил данные, подтверждающие мысль о том, что жизнь может возникнуть только из предшествующей жизни (концепция биогенеза). Эти эксперименты, однако, не привели к отказу от идеи самозарождения, и хотя эта идея несколько отошла на задний план, она продолжала оставаться главной версией зарождения жизни. В то время как эксперименты Реди, казалось бы, опровергли спонтанное зарождение мух, первые микроскопические исследования Антони ван Левенгука усилили эту теорию применительно к микроорганизмам. Сам Левенгук не вступал в споры между сторонниками биогенеза и спонтанного зарождения, однако его наблюдения под микроскопом давали пищу обеим теориям.

Луи Пастер В 1860 году проблемой происхождения жизни занялся французский химик Луи Пастер. Своими опытами он доказал, что бактерии вездесущи, и что неживые материалы легко могут быть заражены живыми существами, если их не стерилизовать должным образом. Учёный кипятил в воде различные среды, в которых могли бы образоваться микроорганизмы. При дополнительном кипячении микроорганизмы и их споры погибали. Пастер присоединил к S- образной трубке запаянную колбу со свободным концом. Споры микроорганизмов оседали на изогнутой трубке и не могли проникнуть в питательную среду. Хорошо прокипячённая питательная среда оставалась стерильной, в ней не обнаруживалось зарождения жизни, несмотря на то, что доступ воздуха был обеспечен. В результате ряда экспериментов Пастер доказал справедливость теории биогенеза и окончательно опроверг теорию спонтанного зарождения

Гипотеза стационарного состояния жизни Согласно гипотезы стационарного состояния, Земля никогда не возникала, а существовала вечно; она всегда была способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень незначительно. Согласно этой версии, виды также никогда не возникали, они существовали всегда, и у каждого вида есть лишь две возможности либо изменение численности, либо вымирание. Однако гипотеза стационарного состояния в корне противоречит данным современной астрономии, которые указывают на конечное время существования любых звёзд и, соответственно, планетных систем вокруг звёзд. По современным оценкам, основанным на учете скоростей радиоактивного распада, возраст Земли, Солнца и Солнечной системы исчисляется ~4,6 млрд. лет. Поэтому эта гипотеза обычно не рассматривается академической наукой.

Сторонники этой теории не признают, что наличие или отсутствие определённых ископаемых остатков может указывать на время появления или вымирания того или иного вида, и приводит в качестве примера представителя кистеперых рыб латимерию (целаканта). По палеонтологическим данным кистеперые вымерли в конце мелового периода. 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 останками, можно сделать вывод о вымирании, да и в этом случае весьма вероятно, что он окажется неверным. Используя палеонтологические данные для подтверждения теории стационарного состояния, её сторонники интерпретируют появление ископаемых остатков в экологическом аспекте. Так, например, внезапное появление какого-либо ископаемого вида в определённом пласте они объясняют увеличением численности его популяции или его перемещением в места, благоприятные для сохранения остатков. Теории самозарождения и стационарного состояния представляют собой только исторический или философский интерес, так как результаты научных исследований противоречат выводам этих теорий.

Гипотеза панспермии Г. Рихтером АррениусомСогласно данной гипотезы, предложенной в 1865 году немецким ученым Г. Рихтером и окончательно сформулированной шведским ученым Аррениусом в 1895 году, жизнь могла быть занесена на Землю из космоса. Наиболее вероятно попадание живых организмов внеземного происхождения с метеоритами и космической пылью. Это предположение основывается на данных о высокой устойчивости некоторых организмов и их спор к радиации, глубокому вакууму, низким температурам и другим воздействиям. Однако до сих пор нет достоверных фактов, подтверждающих внеземное происхождение микроорганизмов, найденных в метеоритах. Но если бы даже они попали на Землю и дали начало жизни на нашей планете, вопрос об изначальном возникновении жизни оставался бы без ответа.

Гипотеза биохимической эволюции Эта гипотеза основывается на химической специфике жизни и связывает ее происхождение с историей Земли. В настоящее время наиболее широкое признание получила гипотеза академика А. Опарина. Она исходит из предположения о постепенном возникновении жизни на Земле из неорганических веществ, путем длительной химической эволюции на уровне молекул.

Гипотеза Опарина Холдейна В 1924 году будущий академик Опарин опубликовал статью «Происхождение жизни», которая в 1938 году была переведена на английский и возродила интерес к теории самозарождения. Опарин предположил, что в растворах высокомолекулярных соединений могут самопроизвольно образовываться зоны повышенной концентрации, которые относительно отделены от внешней среды и могут поддерживать обмен с ней. Он назвал их Коацерватные капли, или просто коацерваты. По Опарину, процесс возникновения жизни можно поделить на ряд этапов: Абиогенный синтез простейших органических соединений из неорганических. Абиогенный синтез полимеров (белков, углеводов, нуклеиновых кислот) из простых органических соединений. Образование коацерватов, как обособление в растворе высокомолекулярных веществ в виде высококонцентрированного раствора. Взаимодействие коацерватов с окружающей средой, сходство с живыми существами: рост, питание, дыхание, обмен веществ, размножение. Возникновение генетического кода, мембраны, начало биологической эволюции.

Условия для начала процесса формирования белковых структур установились с момента появления первичного океана (бульона). В водной среде производные углеводородов могли подвергаться сложным химическим изменениям и превращениям. В результате такого усложнения молекул могли образоваться более сложные органические вещества, а именно углеводы. Согласно гипотезе Опарина, дальнейшим шагом по пути к возникновению белковых тел могло явиться образование коацерватных капель. При определённых условиях водная оболочка органических молекул приобретала чёткие границы и отделяла молекулу от окружающего раствора. Молекулы, окружённые водной оболочкой, объединялись, образуя многомолекулярные комплексы коацерваты.

Коацерватные капли также могли возникать при простом смешивании разнообразных полимеров. При этом происходила самосборка полимерных молекул в многомолекулярные образования видимые под оптическим микроскопом капли. Капли были способны поглощать извне вещества по типу открытых систем. При включении в коацерватные капли различных катализаторов (в том числе и ферментов) в них происходили различные реакции, в частности полимеризация поступающих из внешней среды мономеров. За счёт этого капли могли увеличиваться в объёме и весе, а затем дробиться на дочерние образования. Таким образом, коацерваты могли расти, размножаться, осуществлять обмен веществ. Далее коацерватные капли подвергались естественному отбору, что обеспечило их эволюцию.

Доказательством того, что первый и второй этап может осуществляться без участия живых организмов, явились опыты С. Миллера и С. Фокса. В 1953 г. С. Фокс провел эксперимент, в котором, нагревая смесь аминокислот, при нормальных атмосферных условиях он получил полипептидные цепочки.

В 1955 г. С. Миллер создал установку, с помощью которой в миниатюре были воспроизведены условия, существовавшие на первобытной Земле. Атмосферой в этой модели служила смесь газообразного метана, воды, аммиака, водорода и углекислого газа. Именно такой, по мнению, ученых была первичная атмосфера. В камеру с атмосферой были вмонтированы электроды, для получения электрических разрядов, имитировавших молнию - один из возможных источников энергии для химических реакций нам первобытной Земле. В результате опыта были получены простейшие углеводороды, и даже аминокислоты.

На сегодняшний день, однозначного ответа о происхождении жизни мы дать не можем. Мы можем придерживаться какой-то концепции или выстроить собственную гипотезу, но это не означает, что точки зрения, не совпадающие с нами ошибочны и не имеют право на существование. Каждый человек имеет право на свою точку зрения, но при этом должен уважать мнение других.

Задачи урока: Познакомить с основными гипотезами
возникновения жизни;
Развивать умения обобщать, делать
выводы, самостоятельно работать с
научно-популярной литературой и
учебником;
Показать как менялись взгляды на
возникновение жизни по мере
накопления знаний.

Фридрих Энгельс

"Жизнь есть способ
существования белковых
тел, существенным
моментом которого
является постоянный
обмен веществ с
окружающей их внешней
природой, причем с
прекращением этого
обмена веществ
прекращается и жизнь,
что приводит к
разложению белка"

Теорий возникновения жизни на Земле существует
довольно много, их можно разделить на группы
1. КРЕАЦИОНИЗМ
2. ТЕОРИЯ
САМОЗАРОЖДЕНИЯ
3. ТЕОРИЯ СТАЦИОНАРНОГО
СОСТОЯНИЯ
4.ТЕОРИЯ ПАНСПЕРМИИ
5. ТЕОРИЯ БИОХИМИЧЕСКОЙ ЭВОЛЮЦИИ

Божественное сотворение мира.

Креационизм (создание) –
религиозно-философская
концепция, в рамках которой все
живые существа и сама планета в
целом созданы Богом.
Гипотеза креационизма находится вне поля научных
изысканий,
так
как
она
неопровержима:
невозможно научно доказать, как то что Бог не
создавал жизнь, так и то, что Бог её сотворил.

Самозарождение жизни

На протяжении тысячелетий
люди верили в самопроизвольное
зарождение жизни, считая его
обычным способом появления
живых существ из неживой
материи.
384-322 гг. до н.э.
Например, Аристотель приписывал вшам
происхождение из мяса, дождевым червям – из ила
прудов.

Ван Гельмонт (1577-1644)

описал, как за три недели, он создал
мышей.
Для этого всего-то нужно:
грязная рубашка, темный шкаф и
горсть пшеницы, а чтобы процесс
начался – человеческий пот.

Теорию самозарождения жизни защищал немецкий математик
и философ Г. Лейбниц (1646-1716), французский натуралист
Ж. Бюффон (1707-1788

Франческо Реди
1626 -1698 Итальянский
естествоиспытатель и врач.
Он провел опыт с сосудами,
в которые положил мясо, часть
сосудов оставил открытыми, другие
закрыл тканью. В открытых сосудах
мухи отложили яички и там
появились личинки мух, в закрытых
сосудах личинок не было.

Таким образом была
окончательно доказана
невозможность
самозарождения живых
организмов
Эксперимент Л. Пастера
с колбами с изогнутыми
горлышками

Согласно гипотезе
стационарного
состояния
Земля не возникала,
а существовала вечно.

Гипотеза стационарного состояния

Земля никогда не
возникала, а
существовала вечно; она
всегда была способна
поддерживать жизнь, а
если и изменялась, то
очень мало; виды также
существовали всегда. Эту
гипотезу называют иногда
гипотезой этернизма (от
лат. eternus - вечный).
Выдвинута немецким
ученым В. Прейером в
1880 г

Теория панспермии
Теория панспермии
имеет
Предполагают, что жизнь на Землю занесена извне
с метеоритами, кометами или даже НЛО
Шведский ученый С. Аррениус
- автор гипотезы панспермии
о переносе зародышей жизни
с одной планеты на другую с
метеоритами или под
действием давления света.
Нобелевская премия 1903 г.

Доказательства гипотезы
панспермии:
Появление на Земле НЛО
Наскальные рисунки с изображением
предметов, похожих на ракеты и
космонавтов
Встречи с инопланетянами
Находки метеоритов, содержащих
органические соединения

На метеорите найденном в
Антарктиде обнаружены объекты,
которые можно идентифицировать
как следы жизнедеятельности
микроорганизмов из космоса

Сторонники гипотезы
панспермии утверждают,
что жизнь зародилась не на
Земле, а в другом месте
Вселенной, не отвечая на
вопрос «как»?

В соответствии с гипотезой биохимической эволюции, жизнь возникла на Земле в результате физико-химических процессов на

определённом этапе развития
Земли.

Теория биохимической эволюции
имеет наибольшее количество сторонников
среди современных ученых

Александр Иванович Опарин

В 1924 г. А. И. Опарин в
работе «Происхождение
жизни» выдвинул
коацерватную гипотезу,
согласно которой начальные
этапы химической эволюции
были связаны с
формированием белковых
структур.

В дальнейшем ПЕРВИЧНАЯ атмосфера Земли
вновь образовалась из более тяжелых
вулканических газов
Она состояла из
водяного пара Н2О
углекислого газа СО2
аммиака NH3
метана CH4

Когда температура Земли опустилась ниже 100° C, водяной пар
начал конденсироваться, образуя мировой океан.
В это время из первичных соединений и образовывалась
сложные органические вещества. Энергию для реакций синтеза
доставляли грозовые разряды и интенсивная ультрафиолетовая
радиация. Накоплению веществ способствовало отсутствие
кислорода и живых организмов – потребителей органики

В 1924 г. Российский ученый А.И. Опарин предложил
первую концепцию химической эволюции
В 1953 г. американские ученые Г. Юри и С. Миллер в
условиях, приближённых к атмосфере молодой
Земли, синтезировали аминокислоты, нуклеиновые
кислоты и простые сахара. В лабораторных
условиях они подвергли действию электрических
разрядов смесь из углекислоты, аммиака, метана,
водорода и воды. В ходе эксперимента были
получены биологически важные органические
соединения

Химическая
эволюция – процесс
формирования
первых органических
соединений на Земле

В атмосфере Земли и в
водах
первичного океана
из неорганических
веществ
сформировались
простые органические
вещества:
аминокислоты, простые
углеводы, спирты,
азотистые основания,
жирные кислоты

Стенли Миллер

Результат – синтез
аминокислот, мочевины,
молочной кислоты
Электрические разряды
(60000 В)
Давление (nПа)
Температура (+80˚С)

этап химической эволюции – синтез белков-полипептидов, которые могли образоваться в водах первичного океана.

аминокислоты
Белки-полипептиды

Коацерваты - зародыши
первобытной жизни

Свойства коацерватов

Избирательно поглощают из
окружающей среды вещества
Увеличиваются в размерах
Не способны к самовоспроизведению
Коацерватные капли

возникновение мембраны, молекул нуклеиновых кислот, способных к самовоспроизведению

Пробионты

Джон Холдейн (1892-1964)

Английский биохимик,
генетик и физиолог.
Автор гипотезы о
«первичном бульоне»,
один из
основоположников
популяционной генетики

«Первичный бульон»

Гипотезы абиогенеза: гипотеза биохимической эволюции
Эволюция на уровне молекул РНК в
коацерватах шла миллионы лет. Так возник
древний мир РНК. Мутации и рекомбинации
в популяциях РНК создавали все большее
разнообразие этого мира.
Параллельно идет эволюция связей между
РНК и синтезом полипептидов,
обеспечивающими их более надежное
существование.
На следующем этапе возникает ДНК, их
двуцепочечное строение обеспечивает
устойчивость и точную репликацию
(удвоение).

Новые открытия функций РНК

Открытие новых функций РНК, а точнее так называемых малых РНК,
стало важнейшим научным событием. В 2003 году были обнаружены новые
подтверждения того, что молекулы РНК - не просто посредники между ДНК
и белками в процессе белкового синтеза. Появляется всё больше
аргументов в пользу того, что РНК способны регулировать ("включать/
выключать") определённые гены, тем самым играя важнейшую роль в
процессе дифференциации организма, а также его текущей
жизнедеятельности.

Вывод

Многие из теорий, которые прозвучали сегодня
используют почти одни и те же данные, но
делают упор на разные аспекты. Научные
теории могут быть сверхфантастическими, с
одной стороны, сверхскептическими с другой.
Теологические соображения тоже находят
себе место в этих рамках в зависимости от
религиозных взглядов их авторов. Каждая из
гипотез имеет свои сильные и слабые стороны,
но ни одна не дает точного ответа на вопрос о
происхождении жизни.

Гипотезы возникновения жизни :

• креационизма
• самозарождения
• стационарного состояния
• панспермии
• Биохимическая

Божественное сотворение мира.

• Креационизм (создание) –

религиозно-философская

концепция, в рамках которой все

живые существа и сама планета в

целом созданы неким божеством.

Гипотеза креационизма находится вне поля научных изысканий, так как она неопровержима: невозможно научно доказать, как то что Бог не создавал жизнь, так и то, что Бог её сотворил.

Самозарождение жизни

• На протяжении тысячелетий

люди верили в самопроизвольное

зарождение жизни, считая его

обычным способом появления

живых существ из неживой

384-322 гг. до н.э.

Например, Аристотель приписывал вшам происхождение из мяса, дождевым червям – из ила прудов.

Эксперименты Франческо Реди

• В 1688 году итальянский биолог и

врач Ф. Реди опровергнул

возможность зарождения мух из

Реди покрыл мясо кисеей,

ограничивающей доступ воздуха,

и показал, что при этом на мясе не

появляется личинок мух. Франческо Реди

Опыт Луи Пастера

• В 1860 году в результате

ряда экспериментов

французский химик

Луи Пастер окончательно

опроверг теорию

спонтанного зарождения

Принцип «все живое только

из живого» был доказан!

• Согласно этой гипотезе Земля никогда не возникала, а существовала вечно; она всегда была способна поддерживать жизнь. Гипотеза в корне противоречит данным современной астрономии, которые указывают на конечное время существования любых звезд и планетных систем. Возраст Земли исчисляется в 4,6 млрд. лет.

Гипотеза панспермии

• Согласно этой гипотезе жизнь

на Земле появилась в результате

переноса с других планет неких

зародышей жизни (Г. Рихтер в

Наиболее вероятно попадание

на планету живых организмов

внеземного происхождения с

метеоритами и космической

пылью. (нет достоверных фактов)

Гипотеза биохимической эволюции

• В 1924 году русский академик

А.И. Опарин одним из первых

решил проблему возникновения

жизни на Земле. Он утверждал,

что при мощных электрических

разрядах и жестком ультрафиолетовом

излучении в первичной земной

атмосфере могли из

неорганических соединений

возникнуть простейшие органические

вещества, необходимые для

возникновения жизни.

Опыт Стенли Миллера

• Предсказание Опарина в 1953 г.

подтвердил американский ученый

С. Миллер, который, пропуская

электрические разряды через

смесь метана, аммиака, водорода

и паров воды под большим давле-

нием и высокой температуре,

получил в лабораторных условиях

простейшие жирные кислоты,

мочевину, уксусную и муравьиную

кислоты и несколько аминокислот.

Этапы возникновения жизни на Земле:

Первый этап

Третий этап

Второй этап

Образование органических веществ из неорганических.

Образование из простых органических соединений в водах первичного океана – белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот. Формирование коацерватов, действующих как открытые системы.

Появление матричного синтеза в коацерватах, появление самовоспроизведения на основе матричного синтеза, сначала самовоспроизведение РНК, затем ДНК.

Атмосфера и океан насыщаются альдегидами, спиртами, аминокислотами.

Стэнли Миллер и Сидни Фокс сконструировали аппарат, в котором содержались газы первичной атмосферы. Через эту смесь они пропускали электрические разряды.

Так абиогенным путем были получены аминокислоты, другие ученые получили набор всех мономеров, нужных для синтеза биополимеров. Это было на первом этапе возникновения жизни на Земле.

Затем, на втором этапе , из простых органических соединений в водах первичного океана формировались биополимеры – белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты, которые самопроизвольно объединялись в коацерваты капли.

Эволюция на уровне молекул РНК в коацерватах шла миллионы лет . Так возник древний мир РНК. Мутации и рекомбинации в популяциях РНК создавали все большее разнообразие этого мира.

Параллельно идет эволюция связей между РНК и синтезом полипептидов, обеспечивающими их более надежное существование.

На следующем этапе возникает ДНК, их двухцепочечное строение обеспечивает устойчивость и точную репликацию (удвоение).

• В настоящее время теории самозарождения и стационарного состояния представляют собой только исторический и философский интерес, так как результаты научных исследований противоречат выводам этих теорий.
• Теория панспермии не решает принципиального вопроса о возникновении жизни, хотя и не может исключаться как гипотеза об источниках возникновения жизни на нашей планете.
• Теория биохимической эволюции является предметом научных изысканий.

• 1. Какие гипотезы возникновения жизни вы знаете?
• 2. Этапы возникновения жизни на земле согласно теории А.И.Опарина?
• 3. Какими опытами можно доказать возможность абиогенного синтеза органических соединений?
• 4. В чем сущность гипотезы панспермии?
• 5. В чем сущность гипотезы самозарождения?
• 6. В чем сущность гипотезы креационизма?

«Земля - наш космический дом» - Обращение к землянам. Воздушная оболочка Земли. Океаны и моря. Атмосферные явления. Уникальность Земли. Место обитания человека. Самолет братьев Райт. Ант - 25. Проведение дня науки. Погиб при невыясненных обстоятельствах. Память. Конкурс газет. Механизм жизни. Заявление. Парусный корабль. Летательный аппарат братьев Монгольфье.

«Гипотезы о возникновении Земли» - Теория Иммануила Канта. Космическая материя. Огненный шар. Научное предположение. Вселенная. Теория Пьера Лапласа. Наука. Библия запрещает занятия астрологией. Вырванная струя. Туманность. Расчеты. Современные представления. Гипотезы о возникновении Земли. Миллионы видов растений и животных. Древний период.

«Теория литосферных плит» - Образование холодной Земли. Постепенный разогрев недр. Проблемные вопросы. Пленница Солнца. Выброс газов. Складчатые горы. Племянница Солнца. Разогрев недр. Битва титанов. Гипотезы происхождения Земли. Научные представления. Дочь Солнца. Образование первичной атмосферы. Остывание атмосферы. Застывание лавы.

«Сведения о Земле» - Ускорение свободного падения = 9,78 м/с2. Строение дна Мирового океана: Третья планета от Солнца – Земля. Планета земля. Вокруг собственнойоси. Состав атмосферы Земли: Суточное вращение Земли. Краткие сведения о планете Земля: 365 дней 6 часов 9 минут. Луна является единственным астрономическим объектом вне Земли, на котором побывал человек.

«Смена дня и ночи» - День - движение солнца по небосклону с востока на запад. Каждая минута из 60 секунд. Ночь - темное время суток. Смена дня и ночи. Земля вращается вокруг своей оси за 24 часа. Под смену времени суток подстраивается и мир человека. Сутки длятся ровно 24 часа. Утром растения распускаются, вечером бутоны закрываются.

«Земля, Солнце, Луна» - Из-за удаленности Солнца его лучи практически параллельно падают. План. Периоды обращения Луны. Видимое движение и фазы Луны. Орбита Луны и ее возмущения. Движение Земли вокруг Солнца. Покрытие Луны Землей. Покрытия светил Луной. Земля и Луна. Условия наступления затмений.

Всего в теме 22 презентации