On olemassa hypoteesi bakteerien, mikrobien ja muiden pienten organismien mahdollisesta kulkeutumisesta taivaankappaleiden kautta. Organismit kehittyivät ja pitkäaikaisten muutosten seurauksena maapallolle ilmestyi vähitellen elämää. Hypoteesi tarkastelee organismeja, jotka voivat toimia jopa hapettomassa ympäristössä ja epänormaalin korkeissa tai matalissa lämpötiloissa.
Tämä johtuu asteroideissa ja meteoriiteissa olevien siirtobakteerien läsnäolosta, jotka ovat palasia planeettojen tai muiden kappaleiden törmäyksistä. Kulumista kestävän ulkokuoren läsnäolon sekä kyvyn hidastaa kaikkia elämänprosesseja (joskus itiöiksi muuttuvan) ansiosta tällainen elämä pystyy liikkumaan erittäin pitkään ja erittäin pitkään etäisyydet.
Vieraanvaraisempiin oloihin joutuessaan "galaktisten matkailijoiden" pääasialliset elämää tukevat toiminnot aktivoituvat. Ja huomaamattaan ne muodostavat ajan myötä elämää maan päälle.
Eläminen elottomuudesta
Synteettisten ja orgaanisten aineiden olemassaolo on nykyään kiistaton. Lisäksi 1800-luvulla saksalainen tiedemies Friedrich Wöhler syntetisoi orgaanista ainetta (ureaa) epäorgaanisesta aineesta (ammoniumsyanaatti). Sitten syntetisoitiin hiilivetyjä. Siten elämä Maaplaneetalla syntyi melko todennäköisesti synteesillä epäorgaanisesta materiaalista. Abiogeneesin kautta esitetään teorioita elämän syntymisestä.
Koska tärkein rooli minkä tahansa orgaanisen organismin rakenteessa on aminohapoilla. Olisi loogista olettaa, että he olivat mukana maan asuttamisessa elämän kanssa. Stanley Millerin ja Harold Ureyn kokeesta (aminohappojen muodostuminen ohjaamalla sähkövaraus kaasujen läpi) saatujen tietojen perusteella voimme puhua aminohappojen muodostumisen mahdollisuudesta. Loppujen lopuksi aminohapot ovat rakennuspalikoita, joilla kehon ja vastaavasti kaiken elämän monimutkaiset järjestelmät rakennetaan.
Kosmogoninen hypoteesi
Todennäköisesti suosituin tulkinta, jonka jokainen opiskelija tietää. Big Bang Theory on ollut ja on edelleen kuuma keskustelunaihe. Alkuräjähdys tuli yksittäisestä energian kertymispisteestä, minkä seurauksena universumi laajeni merkittävästi. Kosmiset kappaleet muodostuivat. Kaikesta johdonmukaisuudesta huolimatta alkuräjähdyksen teoria ei selitä itse maailmankaikkeuden muodostumista. Itse asiassa mikään olemassa oleva hypoteesi ei voi selittää sitä.
Ydinorganismien organellien symbioosi
Tätä versiota elämän alkuperästä maapallolla kutsutaan myös endosymbioosiksi. Järjestelmän selkeät määräykset on laatinut venäläinen kasvitieteilijä ja eläintieteilijä K. S. Merezhkovsky. Tämän konseptin ydin on molempia osapuolia hyödyttävässä organellin ja solun yhteiselossa. Mikä puolestaan viittaa endosymbioosiin, molemmille osapuolille hyödylliseksi symbioosiksi, jossa muodostuu eukaryoottisia soluja (soluja, joissa on tuma). Sitten bakteerien välisen geneettisen tiedon siirron avulla toteutettiin niiden kehitys ja populaation lisääntyminen. Tämän version mukaan kaikki elämän ja elämänmuotojen jatkokehitys johtuu nykyaikaisten lajien edellisestä esi-isästä.
Spontaani sukupolvi
Tällaista lausuntoa 1800-luvulla ei voitu ottaa ilman skeptisyyttä. Lajien äkillinen ilmaantuminen eli elämän muodostuminen elottomista olennoista tuntui tuon ajan ihmisille fantasialta. Samaan aikaan heterogeneesi (lisääntymismenetelmä, jonka seurauksena syntyy vanhemmista hyvin erilaisia yksilöitä) tunnustettiin järkeväksi elämän selitykseksi. Yksinkertainen esimerkki olisi monimutkaisen elinkelpoisen järjestelmän muodostaminen hajoavista aineista.
Esimerkiksi samassa Egyptissä egyptiläiset hieroglyfit raportoivat monimuotoisen elämän ilmaantumista vedestä, hiekasta, lahoavista ja mätänemistä kasvijäännöksistä. Tämä uutinen ei olisi yllättänyt antiikin kreikkalaisia filosofeja. Siellä uskomus elämän syntymisestä elottomasta nähtiin tosiasiana, joka ei vaatinut perusteluja. Suuri kreikkalainen filosofi Aristoteles puhui näkyvästä totuudesta näin: "Kirvat muodostuvat mädäntyneestä ruoasta, krokotiili on seurausta mädäntyneiden hirsien prosessista veden alla." Salaperäisesti, mutta kaikenlaisesta kirkon vainosta huolimatta vakaumus mysteerin helman alla kesti vuosisadan.
Keskustelu elämästä maapallolla ei voi jatkua ikuisesti. Tästä syystä ranskalainen mikrobiologi ja kemisti Louis Pasteur suoritti analyysinsä 1800-luvun lopulla. Hänen tutkimuksensa oli tiukasti tieteellistä. Kokeilu suoritettiin vuosina 1860-1862. Kiistojen poistamisen ansiosta uneliaasta tilasta Pasteur pystyi ratkaisemaan elämän spontaanin sukupolven ongelman. (Jossta Ranskan tiedeakatemia myönsi hänelle palkinnon)
Olemisen luominen tavallisesta savesta
Kuulostaa hulluudelta, mutta todellisuudessa tällä aiheella on oikeus elämään. Loppujen lopuksi ei ole turhaa, että skotlantilainen tiedemies A.J. Cairns-Smith esitti proteiiniteorian elämästä. Muodostaen vahvasti samankaltaisten tutkimusten perustan, hän puhui orgaanisten aineosien ja yksinkertaisen saven välisestä vuorovaikutuksesta molekyylitasolla ... Sen vaikutuksen alaisena komponentit muodostivat stabiileja järjestelmiä, joissa molempien komponenttien rakenteessa tapahtui muutoksia, ja sitten kestävän elämän muodostumista. Näin ainutlaatuisella ja omaperäisellä tavalla Kearns-Smith selitti kantansa. Savikiteet, joissa oli biologisia sulkeumia, synnyttivät elämän yhdessä, minkä jälkeen heidän "yhteistyönsä" päättyi.
Pysyvien katastrofien teoria
Georges Cuvierin kehittämän konseptin mukaan maailma, jonka näet juuri nyt, ei ole ollenkaan ensisijainen. Ja mitä hän on, joten se on vain yksi lenkki jatkuvasti katkenneessa ketjussa. Tämä tarkoittaa, että elämme maailmassa, jossa elämä lopulta kuolee joukkoon. Samaan aikaan kaikki maapallolla ei tuhoutunut maailmanlaajuisesti (esimerkiksi tulva). Jotkut lajit säilyivät sopeutumiskykynsä aikana hengissä ja asuttivat siten maapallon. Lajien ja elämän rakenne pysyi Georges Cuvierin mukaan ennallaan.
Materia objektiivisena todellisuutena
Opetuksen pääteemana ovat erilaiset alat ja osa-alueet, jotka tuovat lähemmäs evoluution ymmärtämistä eksaktien tieteiden näkökulmasta. (materialismi on filosofian maailmankatsomus, joka paljastaa kaikki todellisuuden syy-olosuhteet, ilmiöt ja tekijät. Lait pätevät ihmiseen, yhteiskuntaan, maapalloon). Teorian esittivät tunnetut materialismin kannattajat, jotka uskovat, että elämä maapallolla sai alkunsa kemian tason muutoksista. Lisäksi ne tapahtuivat lähes 4 miljardia vuotta sitten. Elämän selitys liittyy suoraan DNA:han, (deoksiribonukleiinihappo) RNA:han (ribonukleiinihappo) sekä joihinkin HMC:ihin (korkean molekyylipainon yhdisteet, tässä tapauksessa proteiinit).
Konsepti syntyi tieteellisen tutkimuksen kautta, paljastaen molekyyli- ja geneettisen biologian, genetiikan olemuksen. Lähteet ovat arvovaltaisia, varsinkin heidän nuoruutensa vuoksi. Loppujen lopuksi RNA:n maailmaa koskevan hypoteesin tutkimuksia alettiin tehdä 1900-luvun lopulla. Carl Richard Woese antoi valtavan panoksen teoriaan.
Charles Darwinin opetuksia
Lajien alkuperästä puhuttaessa on mahdotonta olla mainitsematta niin todella loistavaa henkilöä kuin Charles Darwin. Hänen elämäntyönsä, luonnollinen valinta, loi pohjan ateististen massaliikkeille. Toisaalta se antoi tieteelle ennennäkemättömän sysäyksen, ehtymättömän pohjan tutkimukselle ja kokeilulle. Opin ydin oli lajien selviytyminen läpi historian sopeuttamalla organismeja paikallisiin olosuhteisiin, uusien piirteiden muodostuminen, jotka auttavat kilpailuympäristössä.
Evoluutio viittaa joihinkin prosesseihin, joiden tarkoituksena on muuttaa organismin elämää ja itse organismia ajan myötä. Perinnöllisillä ominaisuuksilla ne tarkoittavat käyttäytymiseen liittyvän, geneettisen tai muun tiedon siirtymistä (välittämistä äidiltä lapselle).
Evoluutioliikkeen päävoimat Darwinin mukaan ovat taistelu olemassaolo-oikeudesta lajien valinnan ja vaihtelun kautta. Darwinilaisten ideoiden vaikutuksesta 1900-luvun alussa tutkittiin aktiivisesti ekologiaa ja genetiikkaa. Eläintieteen opetus on muuttunut radikaalisti.
Jumalan luominen
Monet ihmiset ympäri maailmaa tunnustavat edelleen uskovansa Jumalaan. Kreationismi on tulkinta elämän muodostumisesta maan päällä. Tulkinta koostuu Raamattuun perustuvasta lausuntojärjestelmästä ja pitää elämää luojajumalan luomana olentona. Tiedot on otettu "Vanhasta testamentista", "Evankeliumista" ja muista pyhistä kirjoituksista.
Tulkinnat elämän luomisesta eri uskonnoissa ovat jossain määrin samanlaisia. Raamatun mukaan maa luotiin seitsemässä päivässä. Taivas, taivaankappale, vesi ja vastaavat luotiin viidessä päivässä. Kuudentena päivänä Jumala loi Aadamin savesta. Nähdessään kyllästyneen, yksinäisen miehen, Jumala päätti luoda toisen ihmeen. Ottaen Aadamin kylkiluun hän loi Eevan. Seitsemäs päivä tunnustettiin vapaapäiväksi.
Aadam ja Eeva elivät ilman ongelmia, kunnes käärmeen muotoinen paholainen päätti kiusata Eevaa. Loppujen lopuksi, keskellä paratiisia seisoi hyvän ja pahan tiedon puu. Ensimmäinen äiti kutsui Adamin jakamaan aterian, mikä rikkoi Jumalalle annettua sanaa (hän kielsi koskemasta kiellettyihin hedelmiin.)
Ensimmäiset ihmiset karkotetaan maailmaamme, mikä aloittaa koko ihmiskunnan ja elämän historian maan päällä.
Ajatus elämästä maapallolla on epäselvä. Elämän alkuperästä maapallolla on useita hypoteeseja.
kreationismi – Maallisen elämän on luonut Luoja. Lähes kaikkien yleisimpien uskonnollisten opetusten kannattajat pitävät kiinni ajatuksistaan maailman jumalallisesta luomisesta. Kreationistista käsitystä on tällä hetkellä mahdotonta todistaa tai kumota.
Hypoteesi elämän ikuisuudesta - Elämä, kuten itse maailmankaikkeus, on aina ollut olemassa ja tulee olemaan ikuisesti ilman alkua eikä loppua. Samalla syntyy ja kuolee erillisiä kappaleita ja muodostelmia - galakseja, tähtiä, planeettoja, eliöitä. olemassaolo on ajallisesti rajoitettu. Elämä voisi levitä galaksista toiseen, ja tätä ajatusta elämän "ajautumisesta" avaruudesta Maahan kutsutaan ns. panspermia. Elämän "ikuisuuden ja alkamattomuuden" ajatuksia noudattivat monet tiedemiehet, muun muassa S.P. Kostychev, V.I. Vernadski.
Hypoteesi elämän spontaanista syntymisestä elottomasta aineesta. Ajatuksia elämän spontaanista sukupolvesta on ilmaistu antiikista lähtien. Tuhansia vuosia he uskoivat mahdollisuuteen jatkuva spontaani elämän sukupolvi, pitäen sitä tavallisena tapana ilmaantua elottomasta aineesta eläville olennoille. Monien keskiajan tutkijoiden mukaan kalat saattoivat syntyä lieteestä, matot maaperästä, hiiret rievuista, kärpäset mädäntyneestä lihasta.
1600-luvulla italialainen tiedemies F. Redi osoitti kokeellisesti elävien olentojen jatkuvan spontaanin syntymisen mahdottomuuden. Hän laittoi lihapalasia useisiin lasiastioihin. Hän jätti osan niistä auki ja peitti osan musliinilla. Kärpäsen toukat ilmestyivät vain avoimissa astioissa, ne eivät olleet suljetuissa astioissa. Redin periaate: "elävä tulee elävästä". Lopuksi versio elävien organismien jatkuvasta spontaanista sukupolvesta kumottiin 1800-luvun puolivälissä. L. Pasteur. Kokeet ovat vakuuttavasti osoittaneet, että nykyaikana kaiken kokoiset elävät organismit ovat jälkeläisiä muista elävistä organismeista.
Biokemiallisen evoluution hypoteesi. 20-luvulla ilmaistujen ajatusten mukaan. 20. vuosisata A.I. Oparin ja sitten J. Haldane, elämä tai pikemminkin elävät olennot syntyivät elottomasta aineesta maan päällä biokemiallinen evoluutio.
Edellytykset elämän syntymiselle biokemiallisessa evoluutiossa
Tällä hetkellä tiedemiehet ovat ehdottaneet enemmän tai vähemmän todennäköisiä selityksiä siitä, kuinka erilaiset elämänmuodot vähitellen, askel askeleelta kehittyivät elottomasta aineesta Maan primääriolosuhteissa. Seuraavat olosuhteet vaikuttivat elämän syntymiseen kemiallisen evoluution kautta:
- elämän alun poissaolo;
- pelkistäviä ominaisuuksia omaavien yhdisteiden läsnäolo ilmakehässä (lähes täydellisessä hapen O 2 poissa);
— veden ja ravinteiden läsnäolo;
- energialähteen läsnäolo (suhteellisen korkea lämpötila, voimakkaat sähköpurkaukset, korkea UV-säteilyn taso).
Elämän syntymekanismi
Maan ikä on noin 4,6–4,7 miljardia vuotta. Elämällä on oma historiansa, joka alkoi paleontologisten tietojen mukaan 3–3,5 miljardia vuotta sitten.
Vuonna 1924 venäläinen akateemikko A.I. Oparin esittää hypoteesin elämän syntymekanismista. Vuonna 1953 amerikkalaiset tiedemiehet S. Miller ja G. Urey vahvisti kokeellisesti hypoteesin orgaanisten aineiden (monomeerien) muodostumisesta maapallon primaarisessa ilmakehässä olevista kaasuista.
Tällä hetkellä siitä on jo olemassa paljon kiistattomia todisteita ensisijainen ilmapiiri Maapallo oli hapeton ja koostui todennäköisesti pääasiassa vesihöyrystä H 2 O, vedystä H 2 ja hiilidioksidista CO 2 sekä pienestä seoksesta muita kaasuja (NH 3 , CH 4 , CO, H 2 S). Maapallolle syntynyt elämä muutti vähitellen näitä olosuhteita ja muutti planeetan ylempien kuorien kemiaa.
Elämän alkuperä maan päällä - yksityiskohtia uteliaisille mielille
Mukaan A.I:n biokemiallinen teoria Oparina ilman happea ja eläviä organismeja, abiogeno yksinkertaisimmat orgaaniset yhdisteet syntetisoitiin - monomeerit, elävän aineen biologisten makromolekyylien esiaste ja joukko muita orgaanisia yhdisteitä.
Mahdollisia energianlähteitä orgaanisten aineiden muodostumiseen ilman elävien organismien osallistumista ilmeisesti olivat sähköpurkaukset, ultraviolettisäteily, radioaktiiviset hiukkaset, kosmiset säteet, maan ilmakehään putoavien meteoriittien shokkiaallot, voimakkaasta vulkaanisesta toiminnasta aiheutuva lämpö. Koska happea ei ollut mahdollista tuhota niitä, samoin kuin eläviä organismeja, jotka käyttäisivät niitä ravinnoksi, valtameriin kertyi abiogeenisesti muodostunut orgaaninen aines - " ensisijainen liemi».
Seuraava askel oli isompien muodostaminen polymeerit pienistä orgaanisista monomeereistä, jälleen ilman elävien organismien osallistumista. Amerikkalainen tiedemies S. Fox sai kuivien aminohappojen seoksen kuumentamisen tuloksena eripituisia polypeptidejä. Niitä kutsuttiin proteinoideiksi, ts. proteiinipitoisia aineita. Ilmeisesti primitiivisellä maapallolla tällaisten proteoidien ja polynukleotidien muodostuminen satunnaisella aminohappo- tai nukleotidisekvenssillä voi tapahtua veden haihtumisen aikana laskuveden jälkeen jääneissä säiliöissä.
Kun polymeeri on muodostunut, se pystyy vaikuttamaan muiden polymeerien muodostumiseen. Jotkut proteinoidit pystyvät, kuten entsyymit, katalysoimaan tiettyjä kemiallisia reaktioita: tämä kyky oli luultavasti tärkein ominaisuus, joka määritti niiden myöhemmän kehityksen. Kokeet osoittavat, että yksi nukleotidien seoksesta saatu polynukleotidi voi toimia templaattina toisen synteesille.
Amfoteerisuudestaan johtuen polypeptidit muodostivat kolloidisia hydrofiilisiä komplekseja (eli vesimolekyylit, jotka muodostavat kuoren proteiinimolekyylien ympärille, erottivat ne koko vesimassasta). Tässä tapauksessa yksittäiset kompleksit liittyivät toisiinsa, mikä johti primääriväliaineesta eristettyjen pisaroiden muodostumiseen. koaservoi pystyy absorboimaan ja selektiivisesti keräämään erilaisia yhdisteitä. Luonnonvalinta suosi vakaimpien koaservaattijärjestelmien selviytymistä, jotka pystyivät edelleen monimutkaistumaan.
Monimutkaisten molekyylien itseorganisoituminen, joka tapahtui lipidimolekyylien keskittymisen vuoksi koaservaattien ja ulkoisen ympäristön välisellä rajalla, johti kalvotyyppisten väliseinien muodostumiseen. Koaservaattien sisäonteloissa, joihin molekyylit voivat tunkeutua vain selektiivisesti, on alkanut evoluutio kemiallisista reaktioista biokemiallisiin reaktioihin. Yksi tämän teorian tärkeimmistä vaiheista oli polynukleotidien kyvyn ja entsyymiproteiinien katalyyttisen aktiivisuuden yhdistäminen.
Oparinin ja hänen kannattajiensa näkökulma muodostui olennaisesti holobioosihypoteesi : presellulaarisen esi-isän (bioidin) rakenteellinen perusta muodostuu elämän kaltaisista avoimista (koaservaateista) mikrosysteemeistä, kuten soluista, jotka kykenevät alkuaineaineenvaihduntaan entsymaattisen mekanismin mukana.. Ensisijainen proteiiniaine.
Genobioosihypoteesi : Ensisijainen oli makromolekyylijärjestelmä, samanlainen kuin geeni, joka kykeni lisääntymään itse. RNA-molekyyli tunnistetaan ensisijaiseksi.
Elämän kehityksen alkuvaiheet maapallolla
Moderni ajatus elämästä maapallolla tiivistyy siihen tosiasiaan, että ensimmäiset primitiiviset solut ilmestyivät maapallon vesiympäristöön 3,8 miljardia vuotta sitten - anaerobiset, heterotrofiset prokaryootit , ne ruokkivat syntetisoituja abiogeenisesti orgaanisia aineita tai niiden vähemmän onnekkaita vastineita; energiantarpeet täytettiin käymisellä.
Heterotrofisten prokaryoottisten solujen määrän lisääntyessä primaarisen valtameren orgaanisten yhdisteiden tarjonta heikkeni. Näissä olosuhteissa organismit pystyvät autotrofia, eli orgaanisen orgin synteesiin. epäorgaanisista aineista. Ilmeisesti ensimmäiset autotrofiset organismit olivat kemosynteettiset bakteerit. Seuraava askel oli reaktioiden kehittäminen auringonvalolla - fotosynteesi.
Rikkivety oli ensimmäisten fotosynteettisten bakteerien elektronien lähde. Paljon myöhemmin syanobakteerit (sinilevät) kehittivät monimutkaisemman prosessin elektronien saamiseksi vedestä. Maan ilmakehään alkoi kertyä happea fotosynteesin sivutuotteena. Tämä oli edellytys evoluution syntymiselle aerobinen hengitys. Kyky syntetisoida enemmän ATP:tä hengityksen aikana antoi organismille mahdollisuuden kasvaa ja lisääntyä nopeammin sekä monimutkaistaa niiden rakenteita ja aineenvaihduntaa.
Uskotaan, että prokaryoottisolut olivat eukaryoottien esi-isiä. Mukaan soluteoria symbiogeneesi eukaryoottisolu on monimutkainen rakenne, joka koostuu useista prokaryoottisoluista, jotka täydentävät toisiaan. Useat tiedot osoittavat mitokondrioiden ja kloroplastien ja mahdollisesti siipien alkuperän varhaisista prokaryoottisoluista, joista tuli suuremman anaerobisen solun sisäisiä symbionteja.
Perusteelliset muutokset rakenteessa ja toiminnassa lisäsivät merkittävästi eukaryoottien evoluution mahdollisuuksia, sillä vasta 0,9 miljardia vuotta sitten ilmestyneet ne kykenivät saavuttamaan monisoluisen tason ja muodostamaan modernin kasviston ja eläimistön. Vertailun vuoksi on sanottava, että ensimmäisten prokaryoottisten solujen ilmestymisestä (3,8 miljardia vuotta sitten) ensimmäisten eukaryoottisolujen ilmestymiseen kului 2,5 miljardia vuotta.
Elämän alkuperä maapallolla: Biosfäärin kehityksen päävaiheet
| Aeon | Aikakausi | Kausi | Ikä (alku), miljoonaa vuotta | orgaaninen maailma |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Kryptozoic | archaeus | 4500±100 | Maan muodostuminen. Prokaryoottien ja primitiivisten eukaryoottien alkuperä. | |
| Proterotsoinen | 2600±100 | Levät, bakteerit ja kaikenlaiset selkärangattomat ovat yleisiä. | ||
| Fanerozoic | Paleotsooinen | kambrikausi | 570±10 | Levien ja vedessä elävien selkärangattomien vauraus. |
| Ordovikia | 495±20 | |||
| Silurus | 418±15 | Maakasvien (psilofyyttien) ja selkärangattomien ulkonäkö. | ||
| devonilainen | 400±10 | Esiintyy rikas kasvisto psilofyyttejä, sammalta, saniaisia, sieniä, risteytyskaloja ja keuhkokaloja. | ||
| Hiili | 360±10 | Puiden saniaisten runsaus, psilofyyttien katoaminen. Sammakkoeläimet, nilviäiset, kalat hallitsevat; matelijat ilmestyvät. | ||
| permi | 290±10 | Rikas kasvisto ruoho- ja siemensaniaisia, ulkonäkö voimisiementen; saniaisten sukupuuttoon. Meren selkärangattomat, hait; matelijoiden kehitys; trilobiitit kuolevat sukupuuttoon. | ||
| Mesozoic | Triasinen | 245±10 | Muinaiset siemenkasvit hallitsevat; siemen saniaiset kuolevat sukupuuttoon. Sammakkoeläimet ja matelijat hallitsevat; luiset kalat ja nisäkkäät ilmestyvät. | |
| Yura | 204±5 | Nykyaikaiset voimistelimet hallitsevat; ensimmäiset koppisiemenet ilmestyvät; muinaiset voimisiemenset kuolevat sukupuuttoon. Jättiläiset matelijat, luiset kalat ja hyönteiset hallitsevat. | ||
| Liitu | 130±5 | Nykyaikaiset koppisiemeniset hallitsevat; saniaiset ja siittiöt vähenevät. Luiset kalat, ensimmäiset linnut ja pienet nisäkkäät ovat vallitsevia; jättimäiset matelijat kuolevat sukupuuttoon. | ||
| Cenozoic | Paleogeeni | 65±3 | Angiospermit ovat laajalle levinneitä, erityisesti ruohomaiset. Nisäkkäät, linnut, hyönteiset hallitsevat. Monet matelijat ja pääjalkaiset katoavat. | |
| Neogeeninen | 23±1 | |||
| Antropogeeni (kvaternaari) | 1,8 | Moderni kasvisto ja eläimistö. Evoluutio ja ihmisen dominanssi. |
Elävien organismien monimuotoisuus on perusta organisaatiolle ja
biosfäärin kestävyys
Nykyaikainen biologinen monimuotoisuus: 5-30 miljoonaa lajia maapallolla. Biologinen monimuotoisuus- kahden prosessin - spesioitumisen ja sukupuuttumisen - vuorovaikutuksen seurauksena. Biologinen monimuotoisuus on planeetan arvokkain "resurssi". Biologinen monimuotoisuus sisältää kaksi käsitettä: geneettinen monimuotoisuus tai geneettisten ominaisuuksien monimuotoisuus saman lajin yksilöissä ja lajien monimuotoisuus tai eri lajien lukumäärä yhteisössä tai koko biosfäärissä. Biologinen monimuotoisuus tarjoaa uusia lähteitä ruokaan, energiaan, raaka-aineisiin, kemikaaleihin ja lääkkeisiin. Geneettinen monimuotoisuus mahdollistaa lajien kehittymisen, sopeutumisen, tarvittavien resurssien käytön, paikan löytämisen maapallon biogeokemiallisessa kierrossa. Biologinen monimuotoisuus on luonnon vakuutus katastrofeja vastaan.
Biologisen monimuotoisuuden rakenne. Järjestelmän yksiköt ovat deemit ja populaatiot. väestön geenipooli.
Biologisen monimuotoisuuden kehitys. End-to End -evoluutiotrendi – lisääntyvä monimuotoisuus, jonka keskeyttää lajien massasukupuuttojen aiheuttama jyrkkä lasku.
Ihmisen vaikutus biologiseen monimuotoisuuteen. Suorat vahingot ihmisen toiminnasta. Ekosysteemien tasapainoisia suhteita ja prosesseja rikkovien vaikutusten välilliset vahingot.
Biologisen monimuotoisuuden säilyttäminen. Biologisen monimuotoisuuden kartoitus ja suojelu. Ihmisoikeuksien ja eläinten oikeuksien yhdistäminen. Bioetiikka. Yhdistelmä eettisiä periaatteita ja taloudellisia etuja. Biologisen monimuotoisuuden säilyminen ja luonnollinen kehitys.
Biologinen monimuotoisuus vaikutusten indikaattorina. Käytetään sekä biologisen monimuotoisuuden yksittäisiä komponentteja että kokonaisindikaattoreita. Toiminnan tai ekosysteemin kehityksen peräkkäisen järjestyksen rakenteen rikkominen ilmaistaan yleensä biologisen monimuotoisuuden vähenemisenä.
Tällä hetkellä maapallolla on kuvattu noin 3 miljoonaa elävien organismien lajia. Nykyaikaisessa elävien organismien taksonomiassa on seuraava taksonihierarkia: valtakunta, osasto (tyyppi eläintaksonomiassa), luokka, järjestys (järjestys eläinten taksonomiassa), perhe, suku, laji. Lisäksi erotetaan välitaksonit: supra- ja osavaltiot, supra- ja alaosastot jne.
Kysymys elämän alkuperästä maapallolla on yksi nykyajan luonnontieteen vaikeimmista kysymyksistä, johon ei toistaiseksi ole yksiselitteistä vastausta.
Elämän alkuperästä maapallolla on useita teorioita, joista tunnetuimmat ovat:
- spontaanin (spontaanin) sukupolven teoria;
- kreationismin (tai luomisen) teoria;
- vakaan tilan teoria;
- panspermian teoria;
- biokemiallisen evoluution teoria (A.I. Oparinin teoria).
Harkitse näiden teorioiden pääsäännöksiä.
Spontaanien (spontaanien) sukupolvien teoria
Teoria spontaanista elämän synnystä oli laajalle levinnyt muinaisessa maailmassa - Babylonissa, Kiinassa, muinaisessa Egyptissä ja muinaisessa Kreikassa (erityisesti Aristoteles noudatti tätä teoriaa).
Muinaisen maailman ja keskiaikaisen Euroopan tutkijat uskoivat, että elävät olennot syntyvät jatkuvasti elottomasta aineesta: matoja mudasta, sammakoita mudasta, tulikärpäsiä aamukasteesta jne. Joten kuuluisa hollantilainen 1600-luvun tiedemies. Van Helmont kuvaili varsin vakavasti tieteellisessä tutkielmassaan kokemusta, jossa hän sai hiiret lukittuun pimeään kaappiin suoraan likaisesta paidasta ja kourallisesta vehnää 3 viikossa. Ensimmäistä kertaa italialainen tiedemies Francesco Redi (1688) päätti testata laajalti hyväksytyn teorian kokeellisesti. Hän laittoi useita lihapaloja astioihin ja peitti osan niistä musliinilla. Avoimissa astioissa mätänevän lihan pinnalle ilmestyi valkoisia matoja - kärpäsen toukkia. Musliinilla peitetyissä astioissa ei ollut kärpäsen toukkia. Näin F. Redi onnistui todistamaan, että kärpästen toukkia ei esiinny mätänevästä lihasta, vaan kärpästen munien munista sen pinnalle.
Vuonna 1765 kuuluisa italialainen tiedemies ja lääkäri Lazzaro Spalanzani keitti liha- ja kasvisliemet suljetuissa lasipulloissa. Suljetuissa pulloissa olevat liemet eivät pilaantuneet. Hän päätteli, että korkean lämpötilan vaikutuksesta kaikki elävät olennot, jotka pystyivät pilaamaan liemen, kuolivat. F. Redin ja L. Spalanzanin kokeet eivät kuitenkaan vakuuttaneet kaikkia. Vitalistiset tiedemiehet (lat. vita- elämä) uskoivat, että elävien olentojen spontaania syntymistä ei tapahdu keitetyssä liemessä, koska siinä tuhoutuu erityinen "elämänvoima", joka ei voi tunkeutua suljettuun astiaan, koska se kuljetetaan ilman kautta.
Kiistat spontaanin elämän syntymisen mahdollisuudesta kiihtyivät mikro-organismien löytämisen yhteydessä. Jos monimutkaiset elävät olennot eivät voi lisääntyä spontaanisti, ehkä mikro-organismit voivat?
Tältä osin Ranskan akatemia ilmoitti vuonna 1859 palkinnon myöntämisestä sille, joka lopulta päättää kysymyksen spontaanin elämän synnyn mahdollisuudesta tai mahdottomuudesta. Tämän palkinnon sai vuonna 1862 kuuluisa ranskalainen kemisti ja mikrobiologi Louis Pasteur. Aivan kuten Spalanzani, hän keitti ravintolientä lasipullossa, mutta pullo ei ollut tavallinen, vaan kaulalla 5-muotoisen putken muodossa. Ilma ja siten "elinvoima" saattoi tunkeutua pulloon, mutta pöly ja sen mukana ilmassa olevat mikro-organismit asettuivat 5-muotoisen putken alempaan kyynärpäähän ja pullossa oleva liemi pysyi steriilinä. (Kuva 1). Kuitenkin kannatti rikkoa pullon kaula tai huuhdella 5-muotoisen putken alempi polvi steriilillä liemellä, koska liemi alkoi nopeasti sameutua - siihen ilmestyi mikro-organismeja.
Siten Louis Pasteurin työn ansiosta spontaanin sukupolven teoria tunnustettiin kestämättömäksi ja biogeneesin teoria vakiintui tieteelliseen maailmaan, jonka lyhyt muotoilu on - "kaikki elävä on elävistä olennoista."
Riisi. 1. Pasteur-pullo
Kuitenkin, jos kaikki elävät organismit ihmisen historiallisesti ennakoitavissa olevalla kehityskaudella ovat peräisin vain muista elävistä organismeista, herää luonnollisesti kysymys: milloin ja miten ensimmäiset elävät organismit ilmestyivät maan päälle?
Luomisen teoria
Luomisen teoria olettaa, että kaikki elävät organismit (tai vain niiden yksinkertaisimmat muodot) on luotu ("suunniteltu") tietyssä ajassa jonkin yliluonnollisen olenton toimesta (jumaluus, absoluuttinen idea, supermieli, supersivilisaatio jne.). On selvää, että useimpien maailman johtavien uskontojen, erityisesti kristinuskon, kannattajat ovat pitäneet tätä näkemystä muinaisista ajoista lähtien.
Kreationismin teoria on edelleen melko laajalle levinnyt, ei vain uskonnollisissa, vaan myös tieteellisissä piireissä. Sitä käytetään yleensä selittämään monimutkaisimpia, ratkaisemattomimpia biokemiallisen ja biologisen evoluution kysymyksiä, jotka liittyvät proteiinien ja nukleiinihappojen syntymiseen, niiden välisen vuorovaikutusmekanismin muodostumiseen, yksittäisten monimutkaisten organellien tai elinten syntymiseen ja muodostumiseen (esim. ribosomi, silmä tai aivot). Jaksottaisen "luomisen" teot selittävät myös selkeiden siirtymäyhteyksien puuttumisen yhden tyyppisestä eläinlajista
toiseen, esimerkiksi matoista niveljalkaisiin, apinoista ihmisiin jne. On korostettava, että filosofinen kiista tietoisuuden (ylimieli, absoluuttinen idea, jumaluus) tai aineen ensisijaisuudesta on kuitenkin pohjimmiltaan ratkaisematon, koska yritys selittää modernin biokemian ja evoluutioteorian vaikeuksia pohjimmiltaan käsittämättömillä yliluonnollisilla luomistoimilla. Näitä kysymyksiä tieteellisen tutkimuksen ulkopuolella, kreationismin teoriaa ei voida katsoa luokkaan tieteelliset teoriat elämän alkuperästä maapallolla.
Vakaa tila ja panspermia teoriat
Molemmat teoriat ovat toisiaan täydentäviä elementtejä yhdestä maailmankuvasta, jonka olemus on seuraava: universumi on olemassa ikuisesti ja elämä siinä ikuisesti (stationary state). Elämää kuljettavat planeetalta planeetalle ulkoavaruudessa liikkuvat "elämän siemenet", jotka voivat olla osa komeettoja ja meteoriitteja (panspermia). Samanlaisia näkemyksiä elämän alkuperästä oli erityisesti akateemikko V.I. Vernadski.
Teoria paikallaan olevasta tilasta, joka olettaa maailmankaikkeuden äärettömän pitkän olemassaolon, ei kuitenkaan ole yhdenmukainen nykyajan astrofysiikan tietojen kanssa, joiden mukaan universumi syntyi suhteellisen äskettäin (noin 16 miljardia vuotta sitten) primääriräjähdyksen avulla. .
On selvää, etteivät kumpikaan teoria (panspermia ja stationäärinen tila) tarjoa selitystä elämän primaarisen alkuperän mekanismista, sen siirtämisestä muille planeetoille (panspermia) tai siirtämiselle äärettömyyteen ajassa (stationaarisen teoria osavaltio).
Biokemiallisen evoluution teoria (A.I. Oparinin teoria)
Kaikista elämän syntyteorioista yleisin ja tunnetuin tieteellisessä maailmassa on biokemiallisen evoluution teoria, jonka Neuvostoliiton biokemisti akateemikko A.I. ehdotti vuonna 1924. Oparin (vuonna 1936 hän kuvaili sitä yksityiskohtaisesti kirjassaan The Emergence of Life).
Tämän teorian ydin on, että biologinen evoluutio - ts. erilaisten elävien organismien muotojen syntymistä, kehitystä ja komplikaatiota edelsi kemiallinen evoluutio - pitkä ajanjakso maapallon historiassa, joka liittyy alkuaineyksiköiden, "tiilien" välisen vuorovaikutuksen syntymiseen, monimutkaistumiseen ja paranemiseen. kaikki elävät asiat - orgaaniset molekyylit.
Prebiologinen (kemiallinen) evoluutio
Useimpien tiedemiesten (ensisijaisesti tähtitieteilijöiden ja geologien) mukaan Maa syntyi taivaankappaleeksi noin 5 miljardia vuotta sitten. Auringon ympäri pyörivän kaasu- ja pölypilven hiukkasten tiivistymisellä.
Puristusvoimien vaikutuksesta hiukkaset, joista maa muodostuu, vapauttavat valtavan määrän lämpöä. Termoydinreaktiot alkavat maan suolistosta. Tämän seurauksena maapallo lämpenee hyvin. Eli 5 miljardia vuotta sitten Maa oli kuuma pallo, joka ryntäsi ulkoavaruuden halki, jonka pintalämpötila oli 4000-8000°C (nauraa 2).
Vähitellen, lämpöenergian säteilyn vuoksi avaruuteen, maa alkaa jäähtyä. Noin 4 miljardia vuotta sitten Maa jäähtyy niin paljon, että sen pinnalle muodostuu kova kuori; samalla sen suolistosta karkaa kevyitä kaasumaisia aineita, jotka nousevat ylös ja muodostavat ensisijaisen ilmakehän. Ensisijaisen ilmakehän koostumus erosi merkittävästi nykyajan ilmakehästä. Ilmeisesti muinaisen Maan ilmakehässä ei ollut vapaata happea, ja sen koostumus sisälsi pelkistetyssä tilassa olevia aineita, kuten vetyä (H 2), metaania (CH 4), ammoniakkia (NH 3 ), vesihöyryä (H 2 ) O ), ja mahdollisesti myös typpeä (N 2), hiilimonoksidia ja hiilidioksidia (CO ja CO 2).
Maan primääriilmakehän pelkistävä luonne on äärimmäisen tärkeä elämän syntymiselle, koska pelkistyneessä tilassa olevat aineet ovat erittäin reaktiivisia ja pystyvät tietyissä olosuhteissa olemaan vuorovaikutuksessa toistensa kanssa muodostaen orgaanisia molekyylejä. Vapaan hapen puute primaarimaan ilmakehässä (käytännöllisesti katsoen kaikki maapallon happi sitoutui oksideina) on myös tärkeä edellytys elämän syntymiselle, koska happi hapettuu helposti ja tuhoaa siten orgaanisia yhdisteitä. Siksi ilmakehän vapaan hapen läsnäollessa huomattavan määrän orgaanista ainetta kertyminen muinaiseen Maahan olisi ollut mahdotonta.
Noin 5 miljardia vuotta sitten- Maan syntyminen taivaankappaleeksi; pintalämpötila - 4000-8000°C
Noin 4 miljardia vuotta sitten - maankuoren ja ensisijaisen ilmakehän muodostuminen
1000°C:ssa- primaarisessa ilmakehässä yksinkertaisten orgaanisten molekyylien synteesi alkaa
Synteesin energia saadaan:
Primaarisen ilmakehän lämpötila on alle 100 °C - primaarisen valtameren muodostuminen -
Monimutkaisten orgaanisten molekyylien synteesi - biopolymeerit yksinkertaisista orgaanisista molekyyleistä:
- yksinkertaiset orgaaniset molekyylit - monomeerit
- monimutkaiset orgaaniset molekyylit - biopolymeerit
Kaavio. 2. Kemiallisen evoluution päävaiheet
Kun primääriilmakehän lämpötila saavuttaa 1000°C, siinä alkaa yksinkertaisten orgaanisten molekyylien synteesi, kuten aminohappojen, nukleotidien, rasvahappojen, yksinkertaisten sokereiden, moniarvoisten alkoholien, orgaanisten happojen jne. synteesienergian tuottavat salamapurkaus, tulivuoren aktiivisuus, kovan avaruuden säteily ja lopuksi Auringon ultraviolettisäteily, jolta maapalloa ei vielä suojaa otsoniverkko, ja juuri ultraviolettisäteilyä tutkijat pitävät tärkeimpänä energianlähteenä abiogeeniselle (että on ohimenevä ilman elävien organismien osallistumista) orgaanisten aineiden synteesi.
A.I:n teorian tunnustaminen ja laaja levittäminen. Opariinia helpotti suuresti se, että orgaanisten molekyylien abiogeenisen synteesin prosessit ovat helposti toistettavissa mallikokeissa.
Mahdollisuus syntetisoida orgaanisia aineita epäorgaanisista aineista on tunnettu 1800-luvun alusta lähtien. Jo vuonna 1828 erinomainen saksalainen kemisti F. Wöhler syntetisoi orgaanisen aineen - urean epäorgaanisesta - ammoniumsyanaatista. Mahdollisuus orgaanisten aineiden abiogeeniseen synteesiin muinaisen Maan olosuhteissa osoitti kuitenkin ensimmäisen kerran S. Millerin kokeessa.
Vuonna 1953 nuori amerikkalainen tutkija, Chicagon yliopiston jatko-opiskelija, Stanley Miller, toisti lasipullossa, johon oli juotettu elektrodeja, Maan primääriilmakehän, joka tuon ajan tutkijoiden mukaan koostui vedystä, metaani CH 4, ammoniakki NH ja vesihöyry H 2 0 (kuva 3). Tämän kaasuseoksen kautta S. Miller kulki sähköpurkauksia, jotka simuloivat ukkosmyrskyjä viikon ajan. Kokeen lopussa pullosta löydettiin α-aminohappoja (glysiini, alaniini, asparagiini, glutamiini), orgaanisia happoja (meripihka-, maito-, etikka-, glykokolihappo), γ-hydroksivoihappo ja urea. Toistettaessa koetta S. Miller onnistui saamaan yksittäisiä nukleotideja ja lyhyitä polynukleotidiketjuja, joissa oli 5-6 lenkkiä.
Riisi. 3. S. Millerin asennus
Eri tutkijoiden suorittamissa abiogeenisen synteesin jatkokokeissa ei käytetty ainoastaan sähköpurkauksia, vaan myös muita muinaiselle maapallolle ominaisia energiatyyppejä, kuten kosmista, ultravioletti- ja radioaktiivista säteilyä, tulivuoren toiminnalle ominaisia korkeita lämpötiloja sekä erilaisia vaihtoehtoja kaasuseoksille, jotka jäljittelevät alkuperäistä ilmapiiriä. Tuloksena saatiin lähes koko kirjo eläville olennoille ominaisia orgaanisia molekyylejä: aminohapot, nukleotidit, rasvan kaltaiset aineet, yksinkertaiset sokerit, orgaaniset hapot.
Lisäksi orgaanisten molekyylien abiogeeninen synteesi voi tapahtua myös maan päällä tällä hetkellä (esimerkiksi vulkaanisen toiminnan aikana). Samaan aikaan vulkaanisista päästöistä löytyy syaanivetyhappoa HCN, joka on aminohappojen ja nukleotidien esiaste, mutta myös yksittäisiä aminohappoja, nukleotideja ja jopa sellaisia monimutkaisia orgaanisia aineita kuin porfyriinit. Orgaanisten aineiden abiogeeninen synteesi on mahdollista paitsi maan päällä, myös ulkoavaruudessa. Yksinkertaisimmat aminohapot löytyvät meteoriiteista ja komeetoista.
Kun primääriilmakehän lämpötila laski alle 100 °C, maapallolle satoi kuumia sateita ja ensisijainen valtameri ilmestyi. Sadevirtojen mukana abiogeenisesti syntetisoidut orgaaniset aineet pääsivät primääriseen valtamereen, mikä muutti sen, mutta englantilaisen biokemistin John Haldanen kuvaannollisessa ilmaisussa, laimeaksi "primäärikeitoksi". Ilmeisesti alkumeressä alkavat yksinkertaisten orgaanisten molekyylien – monimutkaisten orgaanisten molekyylien monomeerien – biopolymeerien muodostumisprosessit (katso kuva 2).
Yksittäisten nukleosidien, aminohappojen ja sokereiden polymerointiprosessit ovat kuitenkin kondensaatioreaktioita, ne etenevät poistamalla vettä, joten vesipitoinen väliaine ei edistä polymerisaatiota, vaan päinvastoin biopolymeerien hydrolyysiä (ts. , niiden tuhoaminen lisäämällä vettä).
Biopolymeerien (erityisesti aminohapoista peräisin olevien proteiinien) muodostuminen saattoi tapahtua ilmakehässä noin 180°C:n lämpötilassa, josta ne huuhtoutuivat primääriseen valtamereen ilmakehän saostumalla. Lisäksi on mahdollista, että muinaisella maapallolla aminohapot keskittyivät kuivumissäiliöihin ja polymeroituivat kuivassa muodossa ultraviolettivalon ja laavavirtausten lämmön vaikutuksesta.
Huolimatta siitä, että vesi edistää biopolymeerien hydrolyysiä, biopolymeerien synteesi elävässä solussa tapahtuu juuri vesipitoisessa väliaineessa. Tätä prosessia katalysoivat erityiset katalyyttiset proteiinit - entsyymit, ja synteesiin tarvittava energia vapautuu adenosiinitrifosforihapon - ATP:n - hajoamisen aikana. On mahdollista, että biopolymeerien synteesiä primaarisen valtameren vesiympäristössä katalysoi tiettyjen mineraalien pinta. On kokeellisesti osoitettu, että aminohapon alaniiniliuos voi polymeroitua vesipitoisessa väliaineessa erityisen tyyppisen alumiinioksidin läsnä ollessa. Tässä tapauksessa muodostuu peptidipolyalaniini. Alaniinin polymerointireaktioon liittyy ATP:n hajoaminen.
Nukleotidien polymerointi on helpompaa kuin aminohappojen polymerointi. On osoitettu, että liuoksissa, joissa on korkea suolapitoisuus, yksittäiset nukleotidit polymeroituvat spontaanisti muuttuen nukleiinihapoiksi.
Kaikkien nykyaikaisten elävien olentojen elämä on jatkuva vuorovaikutus elävän solun tärkeimpien biopolymeerien - proteiinien ja nukleiinihappojen - välillä.
Proteiinit ovat elävän solun "työmolekyylejä", "insinöörimolekyylejä". Kuvaillessaan rooliaan aineenvaihdunnassa, biokemistit käyttävät usein sellaisia kuvaannollisia ilmaisuja kuin "proteiini toimii", "entsyymi johtaa reaktiota". Proteiinien tärkein tehtävä on katalyyttinen. Kuten tiedät, katalyytit ovat aineita, jotka nopeuttavat kemiallisia reaktioita, mutta itse ne eivät sisälly reaktion lopputuotteisiin. Säiliöt-katalyyttejä kutsutaan entsyymeiksi. Entsyymit taipuvat ja tuhansia kertoja kiihdyttävät aineenvaihduntareaktioita. Aineenvaihdunta ja siten elämä ilman niitä on mahdotonta.
Nukleiinihapot- nämä ovat "molekyylejä-tietokoneita", molekyylit ovat perinnöllisen tiedon säilyttäjiä. Nukleiinihapot eivät tallenna tietoa kaikista elävän solun aineista, vaan ainoastaan proteiineista. Riittää, kun tytärsolussa toistetaan emosolulle ominaisia proteiineja, jotta ne luovat tarkasti uudelleen kaikki emosolun kemialliset ja rakenteelliset ominaisuudet sekä sille ominaisen aineenvaihdunnan luonteen ja nopeuden. Myös itse nukleiinihapot lisääntyvät proteiinien katalyyttisen aktiivisuuden ansiosta.
Siten elämän alkuperän mysteeri on proteiinien ja nukleiinihappojen välisen vuorovaikutusmekanismin ilmaantumisen mysteeri. Mitä tietoa modernilla tieteellä on tästä prosessista? Mitkä molekyylit olivat elämän ensisijainen perusta - proteiinit vai nukleiinihapot?
Tutkijat uskovat, että huolimatta proteiinien keskeisestä roolista nykyaikaisten elävien organismien aineenvaihdunnassa, ensimmäiset "elävät" molekyylit eivät olleet proteiineja, vaan nukleiinihappoja, nimittäin ribonukleiinihappoja (RNA).
Vuonna 1982 amerikkalainen biokemisti Thomas Check löysi RNA:n autokatalyyttiset ominaisuudet. Hän osoitti kokeellisesti, että väliaineessa, joka sisältää suuria pitoisuuksia mineraalisuoloja, ribonukleotidit polymerisoituvat spontaanisti (spontaanisti) muodostaen polynukleotideja - RNA-molekyylejä. RNA:n alkuperäisissä polynukleotidiketjuissa, kuten matriisissa, RNA-kopioita muodostuu komplementaaristen typpipitoisten emästen pariutumisen myötä. RNA-templaatin kopiointireaktiota katalysoi alkuperäinen RNA-molekyyli, eikä se vaadi entsyymien tai muiden proteiinien osallistumista.
Mitä seuraavaksi tapahtui, selittää melko hyvin se, mitä voidaan kutsua "luonnolliseksi valinnaksi" molekyylitasolla. RNA-molekyylien itsekopioimisen (itsekokoamisen) aikana syntyy väistämättä epätarkkuuksia ja virheitä. Virheelliset RNA-kopiot kopioidaan uudelleen. Kun kopioit uudelleen, virheitä saattaa ilmetä uudelleen. Tämän seurauksena RNA-molekyylien populaatio primäärivaltameren tietyssä osassa on heterogeeninen.
Koska RNA:n hajoamisprosesseja tapahtuu myös rinnakkain synteesiprosessien kanssa, reaktioväliaineeseen kerääntyy molekyylejä, joilla on joko suurempi stabiilisuus tai paremmat autokatalyyttiset ominaisuudet (eli molekyylit, jotka kopioivat itseään nopeammin, "lisääntyvät" nopeammin).
Joissakin RNA-molekyyleissä, kuten matriisissa, voi tapahtua pienten proteiinifragmenttien - peptidien - itsekokoamista. RNA-molekyylin ympärille muodostuu proteiini "vaippa".
Autokatalyyttisten toimintojen ohella Thomas Check havaitsi itsesilmukoitumisen ilmiön RNA-molekyyleissä. Itsesilmukoinnin seurauksena RNA-alueet, joita peptidit eivät suojaa, poistetaan spontaanisti RNA:sta (ne ikään kuin "leikataan" ja "poistetaan") ja loput proteiinifragmentteja koodaavat RNA-alueet "kasvavat yhdessä" ”, eli yhdistyvät spontaanisti yhdeksi molekyyliksi. Tämä uusi RNA-molekyyli koodaa jo suurta monimutkaista proteiinia (kuva 4).
Ilmeisesti alun perin proteiinikuoret suorittivat ensisijaisesti suojaavaa toimintoa, suojaten RNA:ta tuhoutumiselta ja siten lisäten sen stabiilisuutta liuoksessa (tämä on proteiinituppien tehtävä yksinkertaisimmissa nykyaikaisissa viruksissa).
Ilmeisesti tietyssä biokemiallisen evoluution vaiheessa RNA-molekyylit, jotka koodaavat paitsi suojaavia proteiineja, myös katalyyttisiä proteiineja (entsyymejä), jotka jyrkästi kiihdyttävät RNA:n kopiointinopeutta, saivat etua. Ilmeisesti tällä tavalla syntyi proteiinien ja nukleiinihappojen välinen vuorovaikutusprosessi, jota kutsumme nykyään elämäksi.
Jatkokehitysprosessissa, koska yksijuosteisille RNA-molekyyleille ilmestyi proteiini, jolla on entsyymitoimintoja, käänteiskopioija, kahdesta juosteesta koostuviaejä (DNA) alettiin syntetisoida. OH-ryhmän puuttuminen deoksiriboosin 2"-asemasta tekee DNA-molekyylistä vakaampia hydrolyyttisen katkaisun suhteen lievästi alkalisissa liuoksissa, eli väliaineen reaktio primäärisäiliöissä oli lievästi emäksinen (tämä väliaineen reaktio myös säilyi nykyaikaisten solujen sytoplasmassa).
Missä proteiinien ja nukleiinihappojen välinen monimutkainen vuorovaikutusprosessi kehittyi? A.I:n teorian mukaan Oparinista, niin kutsutuista koacervaattipisaroista, tuli elämän syntymäpaikka.
Riisi. 4. Hypoteesi proteiinien ja nukleiinihappojen välisen vuorovaikutuksen syntymisestä: a) RNA:n itsekopioinnissa kerääntyy virheitä (1 - alkuperäistä RNA:ta vastaavat nukleotidit; 2 - nukleotidit, jotka eivät vastaa alkuperäistä RNA:ta - kopiointivirheet); b) fysikaalis-kemiallisten ominaisuuksiensa vuoksi aminohapot "tarttuvat" RNA-molekyylin osaan (3 - RNA-molekyyli; 4 - aminohapot), jotka vuorovaikutuksessa keskenään muuttuvat lyhyiksi proteiinimolekyyleiksi - peptideiksi. RNA-molekyyleille ominaisen itsesilmukoinnin seurauksena RNA-molekyylin osat, joita peptidit eivät suojaa, tuhoutuvat ja loput "kasvavat" yhdeksi molekyyliksi, joka koodaa suurta proteiinia. Tuloksena on proteiinikuorella peitetty RNA-molekyyli (alkeellisimmilla nykyaikaisilla viruksilla, esimerkiksi tupakan mosaiikkiviruksella, on samanlainen rakenne)
Koaservaatioilmiö koostuu siitä, että tietyissä olosuhteissa (esimerkiksi elektrolyyttien läsnä ollessa) makromolekyyliset aineet erotetaan liuoksesta, mutta ei sakan muodossa, vaan väkevämmän liuoksen - koaservaatin - muodossa. . Ravistettaessa koaservaatti hajoaa erillisiksi pieniksi pisaroiksi. Vedessä tällaiset pisarat on peitetty hydraatiokuorella (vesimolekyylien kuorella), joka stabiloi niitä - kuva 11. 5.
Koacervaattipisaroilla on jonkin verran aineenvaihduntaa: puhtaasti fysikaalisten ja kemiallisten voimien vaikutuksesta ne voivat selektiivisesti imeä tiettyjä aineita liuoksesta ja vapauttaa hajoamistuotteensa ympäristöön. Ympäristöstä peräisin olevien aineiden selektiivisen pitoisuuden vuoksi ne voivat kasvaa, mutta kun ne saavuttavat tietyn koon, ne alkavat "lisätä", orastavat pieniä pisaroita, jotka puolestaan voivat kasvaa ja "silmua".
Proteiiniliuosten konsentraatiosta syntyneet koaservaattipisarat sekoittuessa aaltojen ja tuulen vaikutuksesta voidaan peittää lipidikuorella: yhdellä saippuamisellejä muistuttavalla kalvolla (kerralla pisaran irtoaminen peitetyn veden pinnasta lipidikerroksella) tai solukalvoa muistuttavalla kaksoiskerroksella (kun yksikerroksisella lipidikalvolla peitetty pisara putoaa jälleen säiliön pintaa peittävälle lipidikalvolle - kuva 5).
Koacervaattipisaroiden ilmaantumisprosessit, niiden kasvu ja "silmuminen" sekä niiden "pukeutuminen" kalvolla kaksoislipidikerroksesta mallinnetaan helposti laboratoriossa.
Koacervaattipisaroille on olemassa myös "luonnollinen valinta", jossa stabiiliimmat pisarat pysyvät liuoksessa.
Huolimatta siitä, että koaservaattipisarat muistuttavat ulkoisesti eläviä soluja, koaservaattipisaroista puuttuu tärkein merkki elävästä olennosta - kyky tarkkaan itseään toistaa, itse kopioida. Ilmeisesti elävien solujen esiasteet olivat sellaisia koaservaattipisaroita, jotka sisälsivät replikaattorimolekyylien (RNA tai DNA) komplekseja ja niiden koodaamia proteiineja. On mahdollista, että RNA-proteiinikompleksit ovat olleet olemassa pitkään koaservaattipisaroiden ulkopuolella ns. "vapaasti elävän geenin" muodossa tai on mahdollista, että niiden muodostuminen tapahtui suoraan joidenkin koaservaattipisaroiden sisällä.
Mahdollinen siirtymäreitti koacervaattipisaroista primitiivisiin soihduksiin:
a) koaservaatin muodostuminen; 6) koaservaattipisaroiden stabilointi vesiliuoksessa; c) - kaksoislipidikerroksen muodostuminen pisaran ympärille, joka on samanlainen kuin solukalvo: 1 - koaservaattipisara; 2 - yksimolekyylinen lipidikerros säiliön pinnalla; 3 - yhden lipidikerroksen muodostuminen pisaran ympärille; 4 - kaksoislipidikerroksen muodostuminen pisaran ympärille, joka on samanlainen kuin solukalvo; d) - koaservaattipisara, jota ympäröi kaksinkertainen lipidikerros, jonka koostumukseen sisältyy proteiini-nukleotidikompleksi - ensimmäisen elävän solun prototyyppi
Historiallisesta näkökulmasta äärimmäisen monimutkainen elämän syntyprosessi maapallolla, jota nykyaikainen tiede ei täysin ymmärrä, meni äärimmäisen nopeasti. 3,5 miljardin vuoden ajan ns. kemiallinen evoluutio päättyi ensimmäisten elävien solujen ilmestymiseen ja biologinen evoluutio alkoi.
Valeri Spiridonov, ensimmäinen ehdokas päänsiirtoon, RIA Novosti
Ihmiskunta on monien vuosien ajan yrittänyt selvittää elämän todellisen syyn ja historian planeetallamme. Hieman yli sata vuotta sitten lähes kaikissa maissa ihmiset eivät edes ajatelleet kyseenalaistaa teoriaa jumalallisesta puuttumisesta ja korkeamman henkisen olennon luomisesta.
Tilanne muuttui sen jälkeen, kun Charles Darwinin suurin teos julkaistiin marraskuussa 1859, ja nyt tästä aiheesta on paljon kiistaa. Darwinilaisen evoluutioteorian kannattajien määrä Euroopassa ja Aasiassa on viime vuosikymmenen lopun tietojen mukaan yli 60-70 %, USA:ssa noin 20 % ja Venäjällä noin 19 %.
Monissa maissa nykyään vaaditaan Darwinin työn jättämistä koulujen opetussuunnitelmasta pois tai ainakin sen tutkimista muiden uskottavien teorioiden kanssa. Lukuun ottamatta uskonnollista versiota, johon suurin osa maailman väestöstä on taipuvainen, nykyään on olemassa useita elämän alkuperän ja kehityksen pääteorioita, jotka kuvaavat sen kehitystä eri vaiheissa.
Panspermia
Panspermia-ajatuksen kannattajat ovat vakuuttuneita siitä, että ensimmäiset mikro-organismit tuotiin Maahan ulkoavaruudesta. Tätä mieltä olivat kuuluisa saksalainen tiedemies-ensyklopedisti Hermann Helmholtz, englantilainen fyysikko Kelvin, venäläinen tiedemies Vladimir Vernadsky ja ruotsalainen kemisti Svante Arrhenius, jota pidetään nykyään tämän teorian perustajana.
On tieteellisesti vahvistettu, että Marsista ja muista planeetoista peräisin olevia meteoriitteja on toistuvasti löydetty maapallolta, mahdollisesti komeetoista, jotka voivat olla peräisin vieraista tähtijärjestelmistä. Kukaan ei epäile tätä nykyään, mutta ei ole vielä selvää, kuinka elämä olisi voinut syntyä muissa maailmoissa. Itse asiassa panspermian apologeetit siirtävät "vastuun" tapahtuvista vieraille sivilisaatioille.
Alkuperäinen keittoteoria
Tämän hypoteesin syntyä helpotti Harold Ureyn ja Stanley Millerin 1950-luvulla tehdyt kokeet. He pystyivät luomaan uudelleen melkein samat olosuhteet kuin planeettamme pinnalla ennen elämän syntyä. Molekyylivedyn, hiilimonoksidin ja metaanin seoksen läpi kulkeutui pieniä sähköpurkauksia ja ultraviolettivaloa.
Tämän seurauksena metaani ja muut primitiiviset molekyylit muuttuivat monimutkaisiksi orgaanisiksi aineiksi, mukaan lukien kymmeniä aminohappoja, sokeria, lipidejä ja jopa nukleiinihappojen alkuaineita.
Suhteellisen äskettäin, maaliskuussa 2015, Cambridgen yliopiston tutkijat John Sutherlandin johdolla osoittivat, että kaikentyyppisiä "elämän molekyylejä", mukaan lukien RNA, proteiineja, rasvoja ja hiilihydraatteja, voidaan saada samankaltaisissa reaktioissa, joihin liittyy yksinkertaista epäorgaanista hiiltä. yhdisteet, rikkivety, metallisuolat ja fosfaatit.
Savihenkinen elämän
Yksi elämän evoluution aiemman version pääongelmista on se, että monet orgaaniset molekyylit, mukaan lukien sokerit, DNA ja RNA, ovat liian hauraita kerääntyäkseen riittävinä määrinä Maan alkumeren vesiin, missä, kuten aiemmin uskottiin, useimmat evolutionistit, ensimmäiset elävät olennot syntyivät.
Brittiläinen kemisti Alexander Cairns-Smith uskoo, että elämä on peräisin "savista" eikä vedestä - optimaalinen ympäristö monimutkaisten orgaanisten molekyylien kertymiselle ja monimutkaistumiselle löytyy savimineraalien huokosista ja kiteistä, ei Darwinin "primäärisestä" lampi" tai Miller-Ureyn teorioiden valtameri.
Itse asiassa evoluutio alkoi kiteiden tasolta, ja vasta sitten, kun yhdisteet muuttuivat riittävän monimutkaisiksi ja stabiileiksi, ensimmäiset elävät organismit menivät "avouintiin" Maan ensisijaisessa valtameressä.
Elämää meren pohjassa
Tämä ajatus kilpailee nykyään yleisen ajatuksen kanssa, jonka mukaan elämä ei ole syntynyt valtameren pinnalta, vaan sen pohjan syvimmiltä alueilta, "mustien tupakoitsijoiden", vedenalaisten geysirien ja muiden geotermisten lähteiden läheisyydestä.
Niiden päästöt sisältävät runsaasti vetyä ja muita aineita, jotka tutkijoiden mukaan voivat kerääntyä kivien rinteille ja antaa ensimmäiselle elämälle kaikki tarvittavat ravintoresurssit ja reaktiokatalyytit.
Todisteena tästä voidaan tunnistaa nykyaikaisiksi ekosysteemeiksi, jotka ovat olemassa tällaisten lähteiden läheisyydessä kaikkien Maan valtamerten pohjalla - niihin ei sisälly vain mikrobeja, vaan jopa monisoluisia eläviä olentoja.
RNA-universumi
Dialektisen materialismin teoria perustuu periaateparin samanaikaiseen yhtenäisyyteen ja loputtomaan taisteluun. Puhumme tiedon perinnöllisyydestä ja rakenteellisista biokemiallisista muutoksista. Versio elämän alkuperästä, jossa RNA:lla on keskeinen rooli, on kulkenut pitkän tien sen perustamisesta 1960-luvulla aina 1980-luvun lopulle, jolloin se sai nykyaikaiset piirteensä.
Toisaalta RNA-molekyylit eivät ole yhtä tehokkaita tiedon tallentamisessa kuin DNA, mutta ne pystyvät samanaikaisesti nopeuttamaan kemiallisia reaktioita ja koomaan kopioita itsestään. Samalla on ymmärrettävä, että tutkijat eivät ole vielä pystyneet osoittamaan, kuinka koko RNA-elämän evoluutioketju toimi, ja siksi tämä teoria ei ole vielä saanut yleistä tunnustusta.
Protosolut
Toinen tärkeä kysymys elämän evoluutiossa on mysteeri, kuinka tällaiset RNA- tai DNA- ja proteiinimolekyylit "aidattiin" ulkomaailmasta ja muuttuivat ensimmäisiksi eristetyiksi soluiksi, joiden sisältö on suojattu joustavalla kalvolla tai puoliläpäisevällä kovalla. kuori.
Tunnetusta Neuvostoliiton kemististä Alexander Oparinista tuli tämän alan edelläkävijä, joka osoitti, että kaksinkertaisen rasvamolekyylikerroksen ympäröimillä vesipisaroilla voi olla samanlaisia ominaisuuksia.
Hänen ideansa panivat henkiin kanadalaiset biologit, joita johti Jack Szostak, vuoden 2009 fysiologian tai lääketieteen Nobelin palkinto. Hänen tiiminsä pystyi "pakkaamaan" yksinkertaisimman joukon itsereplikoituvia RNA-molekyylejä rasvamolekyylien kalvoon lisäämällä magnesiumioneja ja sitruunahappoa ensimmäisen "protosolun" sisään.
Endosymbioosi
Toinen elämän evoluution mysteeri on se, kuinka monisoluiset olennot syntyivät ja miksi ihmisten, eläinten ja kasvien solut sisältävät erikoiskappaleita, kuten mitokondrioita ja kloroplasteja, joilla on epätavallisen monimutkainen rakenne.
Ensimmäistä kertaa saksalainen kasvitieteilijä Andreas Schimper pohti tätä ongelmaa ehdottaen, että kloroplastit olivat aiemmin itsenäisiä organismeja, samanlaisia kuin syanobakteerit, jotka "ystävystyivät" kasvien esi-isien solujen kanssa ja alkoivat elää niiden sisällä.
Tämän ajatuksen kehittivät myöhemmin venäläinen kasvitieteilijä Konstantin Merezhkovsky ja amerikkalainen evolutionisti Lynn Margulis, jotka osoittivat, että mitokondrioilla ja mahdollisesti kaikilla muilla solujemme monimutkaisilla organelleilla on samanlainen alkuperä.
Kuten "RNA-maailman" ja elämän "savi" evoluution teorioiden tapauksessa, endosymbioosin idea aiheutti aluksi paljon kritiikkiä useimmilta tutkijoilta, mutta nykyään melkein kaikki evolutionistit eivät epäile sen oikeellisuutta.
Kuka on oikeassa ja kuka väärässä?
Darwinilaisten hypoteesien puolesta on löydetty monia tieteellisiä teoksia ja erikoistutkimuksia, erityisesti "siirtymämuotojen" alalla. Darwinilla ei ollut käsissään tarvittavaa määrää arkeologisia esineitä tieteellisten töiden vahvistamiseksi, koska suurimmaksi osaksi häntä ohjasivat henkilökohtaiset arvaukset.
Esimerkiksi pelkästään viimeisen vuosikymmenen aikana tiedemiehet ovat löytäneet useiden evoluutioten "kadonneiden linkkien" jäänteitä, kuten Tiktaalikin ja Indohyuksen, joiden avulla voimme vetää rajan maaeläinten ja kalojen sekä valaiden ja virtahepojen välille.
Toisaalta skeptikot väittävät usein, että tällaiset eläinlajit eivät ole todellisia siirtymämuotoja, mikä aiheuttaa jatkuvia loputtomia kiistoja darwinismin kannattajien ja vastustajien välillä.
Toisaalta tavallisilla Escherichia colilla ja erilaisilla monisoluisilla olennoilla tehdyt kokeet osoittavat selvästi, että evoluutio on todellista ja että eläimet voivat nopeasti sopeutua uusiin elinolosuhteisiin ja hankkia uusia piirteitä, joita heidän esivanhemmillaan ei ollut 100-200 sukupolvea sitten.
Samalla on syytä muistaa, että merkittävä osa nyky-yhteiskunnasta on edelleen taipuvainen uskomaan korkeamman jumalallisen mielen tai maan ulkopuolisten sivilisaatioiden olemassaoloon, jotka ovat perustaneet elämän maan päällä. Toistaiseksi ainoaa oikeaa teoriaa ei ole olemassa, ja ihmiskunnan ei ole vielä vastattava tähän kysymykseen tulevaisuudessa.
Onko elämä evoluution vai luomisen tulos? Tämä dilemma vaivaa useamman kuin yhden sukupolven tiedemiehiä. Loputtomat kiistat tästä pisteestä synnyttävät yhä uteliaampia teorioita.
Järjestys vs. kaaos
Termodynamiikan (entropian) toinen pääsääntö sanoo, että kaikki kosmoksen elementit siirtyvät järjestyksestä kaaokseen. Tämän huomauttaa NASAn tutkija Robert Destroy, joka väittää, että "universumi pysähtyy kuin kello". Kreationistit luottavat entropian lakiin todistaakseen evolutionistien näkökulman epäjohdonmukaisuuden, joka olettaa ympäröivän maailman kaikkien elementtien spontaanin kehityksen ja monimutkaistumisen.
1800-luvun teologi William Peley veti seuraavan vertauksen. Tiedämme, että taskukellot eivät ole syntyneet itsestään, vaan ne ovat ihmisen valmistamia: tästä seuraa, että niin monimutkainen rakenne kuin ihmiskeho on myös luomisen tulos.
Charles Darwin vastusti tätä näkemystä teoriallaan luonnonvalinnan voimasta, joka pitkän evoluution prosessin perinnölliseen vaihteluun perustuen pystyy muodostamaan monimutkaisimpia orgaanisia rakenteita.
"Mutta orgaaninen elämä ei voinut syntyä elottomasta aineesta", kreationistit huomauttivat Darwinin teorian heikkoudesta.
Vasta suhteellisen äskettäin kemistien Stanley Millerin ja Harold Ureyn tutkimukset ovat tehneet mahdolliseksi saada argumentteja evoluutioteorian puolustamiseksi.
Amerikkalaisten tutkijoiden kokeilu vahvisti hypoteesin, että primitiivisellä maapallolla vallitsi olosuhteet, jotka vaikuttivat biologisten molekyylien syntymiseen epäorgaanisista aineista. Heidän havaintojensa mukaan ilmakehässä muodostui molekyylejä tavallisten kemiallisten reaktioiden seurauksena, ja sitten putoaminen mereen sateen mukana johti ensimmäisen solun syntymiseen.
Kuinka vanha maapallo on?
Vuonna 2010 amerikkalainen biokemisti Douglas Theobald yritti todistaa, että kaikella maapallon elämällä on yhteinen esi-isä. Hän analysoi matemaattisesti yleisimpien proteiinien sekvenssit ja havaitsi, että ihmisillä, kärpäsillä, kasveilla ja bakteereilla on valitut molekyylit. Yhteisen esi-isän todennäköisyys tiedemiehen laskelmien mukaan oli 102860.
Evoluutioteorian mukaan siirtymäprosessi yksinkertaisimmista organismeista korkeimpiin vie miljardeja vuosia. Mutta kreationistit väittävät, että tämä on mahdotonta, koska Maan ikä ei ylitä useita kymmeniä tuhansia vuosia.
Kaikki eläin- ja kasvilajit ilmestyivät heidän mielestään lähes samanaikaisesti ja toisistaan riippumatta - siinä muodossa, jossa voimme tarkkailla niitä nyt.
Maanäytteiden ja meteoriittisten aineiden radioisotooppianalyysien tietoihin luottaen nykyaikainen tiede määrittää Maan iän 4,54 miljardiksi vuodeksi. Kuitenkin, kuten jotkut kokeet ovat osoittaneet, tällaisessa päivämäärämenetelmässä voi olla erittäin vakavia virheitä.
Vuonna 1968 American Journal of Geographical Research julkaisi radioisotooppianalyysin Havaijilla vuonna 1800 tapahtuneen tulivuorenpurkauksen seurauksena muodostuneista tulivuorenkiveistä. Kivien ikä määritettiin 22 miljoonasta 2 miljardiin vuoteen.
Radiohiilianalyysi jättää myös monia kysymyksiä, joiden avulla suoritetaan biologisten jäänteiden ajoitus. Tämä menetelmä sallii 60 000 vuoden ikärajan näytteille, joiden puoliintumisaika on 10 hiili-14. Mutta kuinka selittää se tosiasia, että hiili-14 löytyy "jurakauden puun" näytteistä? "Vain siksi, että maapallon ikää on ikääntynyt kohtuuttomasti", kreationistit väittävät.
Paleontologi Harold Coffin huomauttaa, että sedimenttikivien muodostuminen tapahtui epätasaisesti ja niistä on vaikea määrittää planeettamme todellista ikää. Esimerkiksi Kanadan Jogginsin lähellä olevat fossiiliset puiden fossiilit, jotka tunkeutuvat pystysuoraan 3 metrin tai pidemmän maan kerrokseen, osoittavat, että kasvit hautautuivat kalliokerroksen alle hyvin lyhyessä ajassa katastrofien seurauksena.
Nopea kehitys
Jos oletetaan, että maapallo ei ole niin vanha, onko evoluution mahdollista "sopeutua" tiivistetympään aikakehykseen? Vuonna 1988 Richard Lenskyn johtama amerikkalaisten biologien ryhmä päätti suorittaa pitkän aikavälin kokeen, joka simuloi evoluutioprosessia laboratoriossa E. coli -bakteerien esimerkillä.
12 bakteeripesäkettä sijoitettiin identtiseen alustaan, jossa ravintolähteenä oli vain glukoosia sekä sitraattia, jota bakteerit eivät kyenneet absorboimaan hapen läsnä ollessa.
Tutkijat ovat havainneet E. coli -bakteeria 20 vuoden ajan, jonka aikana yli 44 tuhatta bakteerisukupolvea on vaihtunut. Kaikille pesäkkeille tyypillisten bakteerien koon muutosten lisäksi tutkijat löysivät mielenkiintoisen piirteen, joka on ominaista vain yhdelle pesäkkeelle: siinä bakteerit jossain 31. ja 32. tuhannen sukupolven välillä osoittivat kykyä imeä sitraattia.
Vuonna 1971 italialaiset tutkijat toivat 5 seinäliskon yksilöä Pod Markaran saarelle, joka sijaitsee Adrianmerellä. Toisin kuin edellisessä elinympäristössä, saarella oli vähän hyönteisiä, joista liskot ruokkivat, mutta paljon ruohoa. Tutkijat tarkistivat kokeensa tulokset vasta vuonna 2004. Mitä he näkivät?
Liskot ovat sopeutuneet epätavalliseen ympäristöön: niiden populaatio on saavuttanut 5000 yksilöä, mutta mikä tärkeintä, matelijoiden sisäelinten ulkonäkö ja rakenne ovat muuttuneet. Erityisesti pää- ja purentavoima kasvoivat selviytyäkseen suurista lehdistä, ja ruuansulatuskanavaan ilmestyi uusi osa - käymiskammio, jonka ansiosta liskojen suolet pystyivät sulattamaan kovaa selluloosaa. Joten vain 33 vuodessa seinäliskot muuttuivat petoeläimistä kasvinsyöjiksi!
Heikko lenkki
Jos tiede pystyy vahvistamaan lajinsisäiset muutokset kokeellisesti, uuden lajin syntymisen mahdollisuus evoluution aikana on edelleen yksinomaan teoriassa. Kreationismin kannattajat eivät vain huomauta evolutionisteille elävien organismien välimuotojen puuttumista, vaan yrittävät myös tieteellisesti vahvistaa lajien alkuperää koskevan evoluutioteorian epäonnistumisen.
Espanjalainen geneetikko Svante Paabo onnistui erottamaan DNA:n fragmentista neandertalin nikamasta, jonka oletettiin eläneen noin 50 000 vuotta sitten. Nykyihmisen ja neandertalilaisten DNA:n vertaileva analyysi osoitti, että jälkimmäinen ei ole esi-isämme.
Yhdysvaltalainen geneetikko Alan Wilson kykeni mitokondrio-DNA-menetelmää käyttämällä oletettavasti kertomaan, milloin "Eve" ilmestyi maan päälle. Hänen tutkimuksensa antoi iän 150-200 tuhatta vuotta. Japanilainen tiedemies Satoshi Horai antaa samanlaisia tietoja. Hänen mielestään moderni ihminen ilmestyi Afrikkaan noin 200 tuhatta vuotta sitten ja muutti sieltä Euraasiaan, missä hän korvasi melko nopeasti neandertalin.
Fossiiliaineistosta saatujen tietojen perusteella biologi Jonathan Wells huomauttaa: "On aivan selvää, että valtakuntien, fylan ja luokkien tasolla syntymistä yhteisistä esivanhemmista modifioinnin kautta ei voida pitää kiistämättömänä tosiasiana."
Yhteyspisteet
Evoluutio- ja kreationististen näkemysten kannattajilla elämän alkuperästä ei aina ole kardinaalisia erimielisyyksiä. Siten monet luomistieteilijät ovat maapallon muinaisen aikakauden kannattajia, ja teologien joukossa on monia kirjaimellisen kreationismin arvostelijoita.
Esimerkiksi protodiakoni Andrey Kuraev kirjoittaa seuraavaa: "Ortodoksissa ei ole teksti- eikä oppiperustaa evolutionismin hylkäämiselle... Ortodoksisuus, toisin kuin pakanuus, joka demonisoi aineen, ja protestantismi, joka riistää luodulta maailmalta oikeuden yhteisluomiseen, on ei ole perusteita kiistää teesiä, jonka mukaan Luoja loi aineen, joka kykenee kehittymään hyvin.
Venäläinen matemaatikko ja filosofi Julius Schroeder huomauttaa, että emme tiedä kuinka mitata kuuden päivän kestoa, jolloin Jumala loi maailman meille tunnetussa mittakaavassa, koska itse aika luotiin samoissa päivissä. "Luomisjärjestys on yhdenmukainen modernin kosmologian ideoiden kanssa", tutkija toteaa.
Biologian tohtori Juri Simakov pitää ihmistä geenitekniikan tuotteena. Hän ehdottaa, että koe suoritettiin kahden lajin - Neandertalin ja Homo sapiensin - risteyksessä. Biologin mukaan kyseessä on "mielen monimutkainen ja tarkoituksellinen väliintulo, jonka pitäisi olla suuruusluokkaa meidän omaamme parempi".
St. Louisin eläintarhan Evolution Hallin henkilökunta päätti leikkimielisesti sovittaa yhteen nämä kaksi teoriaa. Sisäänkäynnille he pystyttivät kyltin, jossa luki: "Tämä ei ole lainkaan väitetty, ettei elämän maailmaa voitu luoda heti - se vain näyttää siltä, että se syntyi pitkän evoluution seurauksena."
