Untuk menghargai keajaiban ini pada nilainya yang sebenarnya, Anda perlu berkenalan dengan sejumlah teori modern yang menjelaskan berbagai opsi dan tahapan kelahiran kehidupan. Dari sekumpulan senyawa organik sederhana yang hidup namun tak bernyawa hingga proto-organisme yang telah mengetahui kematian dan memasuki ras variabilitas biologis yang tak ada habisnya. Lagi pula, bukankah kedua istilah ini - variabilitas dan kematian - memunculkan seluruh jumlah kehidupan? ..

1. Panspermia

Hipotesis membawa kehidupan ke Bumi dari benda-benda kosmik lain memiliki banyak pembela otoritatif. Posisi ini dipegang oleh ilmuwan besar Jerman Hermann Helmholtz dan ahli kimia Swedia Svante Arrhenius, pemikir Rusia Vladimir Vernadsky dan Fisikawan Lord Kelvin dari Inggris. Namun, sains adalah ranah fakta, dan setelah penemuan radiasi kosmik dan efek destruktifnya pada semua makhluk hidup, panspermia tampaknya telah mati.

Tetapi semakin dalam para ilmuwan menyelami pertanyaan itu, semakin banyak nuansa yang muncul. Jadi, sekarang - termasuk mengadakan banyak eksperimen pada pesawat ruang angkasa - kita jauh lebih serius tentang kemampuan organisme hidup untuk bertahan dari radiasi dan dingin, kekurangan air dan "pesona" lainnya berada di luar angkasa. Temuan berbagai senyawa organik di asteroid dan komet, di akumulasi gas dan debu yang jauh dan awan protoplanet sangat banyak dan tidak diragukan lagi. Tetapi klaim bahwa mereka mengandung jejak sesuatu yang menyerupai mikroba tetap tidak terbukti.

Sangat mudah untuk melihat bahwa, dengan segala daya tariknya, teori panspermia hanya mengalihkan pertanyaan tentang asal usul kehidupan ke tempat lain dan waktu lain. Apa pun yang membawa organisme pertama ke Bumi - apakah itu meteorit yang tidak disengaja atau rencana licik alien yang sangat berkembang, mereka harus dilahirkan di suatu tempat dan entah bagaimana. Jangan biarkan di sini dan lebih jauh di masa lalu - tetapi kehidupan harus tumbuh dari materi tak bernyawa. Pertanyaan "Bagaimana?" tetap.

1. Tidak Ilmiah: Generasi Spontan

Asal usul spontan materi hidup yang sangat berkembang dari materi mati - seperti kelahiran larva lalat dalam daging yang membusuk - dapat dikaitkan dengan Aristoteles, yang menggeneralisasi pemikiran banyak pendahulu dan membentuk doktrin holistik tentang generasi spontan. Seperti elemen lain dari filosofi Aristoteles, generasi spontan adalah doktrin dominan di Eropa Abad Pertengahan dan mendapat dukungan sampai eksperimen Louis Pasteur, yang akhirnya menunjukkan bahwa larva lalat pun membutuhkan lalat induk untuk berproduksi. Generasi spontan tidak boleh dikacaukan dengan teori modern tentang asal usul kehidupan abiogenik: perbedaan di antara mereka sangat mendasar.

2. Kaldu utama

Konsep ini terkait erat dengan eksperimen klasik yang dilakukan pada 1950-an oleh Stanley Miller dan Harold Urey. Di laboratorium, para ilmuwan mensimulasikan kondisi yang mungkin ada di permukaan bumi muda - campuran metana, karbon monoksida dan hidrogen molekuler, banyak pelepasan listrik, radiasi ultraviolet - dan segera lebih dari 10% karbon dari metana masuk ke bentuk berbagai molekul organik. Dalam percobaan Miller - Urey, lebih dari 20 asam amino, gula, lipid, dan prekursor asam nukleat diperoleh.

Variasi modern dari eksperimen klasik ini menggunakan pengaturan yang jauh lebih kompleks yang lebih cocok dengan kondisi awal Bumi. Efek gunung berapi disimulasikan dengan emisi hidrogen sulfida dan sulfur dioksida, keberadaan nitrogen, dll. Dengan cara ini, para ilmuwan berhasil memperoleh sejumlah besar dan beragam bahan organik - blok bangunan potensial kehidupan potensial. Masalah utama dari percobaan ini tetap rasemat: isomer dari molekul optik aktif (seperti asam amino) dibentuk dalam campuran dalam jumlah yang sama, sementara semua kehidupan yang kita ketahui (dengan pengecualian terisolasi dan aneh) hanya mencakup isomer L.

Namun, kami akan kembali ke masalah ini nanti. Di sini perlu ditambahkan bahwa baru-baru ini - pada tahun 2015 - profesor Cambridge John Sutherland (John Sutherland) dan timnya menunjukkan kemungkinan pembentukan semua "molekul kehidupan" dasar, komponen DNA, RNA, dan protein dari yang sangat set sederhana komponen awal. Karakter utama dari campuran ini adalah hidrogen sianida dan hidrogen sulfida, yang tidak begitu langka di luar angkasa. Bagi mereka, tetap menambahkan beberapa zat mineral dan logam, yang tersedia dalam jumlah yang cukup di Bumi, seperti fosfat, garam tembaga dan besi. Para ilmuwan telah membangun skema reaksi terperinci yang dapat dengan baik menciptakan "sup primordial" yang kaya agar polimer muncul di dalamnya dan evolusi kimia lengkap ikut bermain.

Hipotesis tentang asal usul kehidupan abiogenik dari "sup organik", yang diuji oleh eksperimen Miller dan Urey, diajukan pada tahun 1924 oleh ahli biokimia Soviet Alexander Oparin. Dan meskipun di "tahun-tahun gelap" masa kejayaan Lysenkoisme, ilmuwan berpihak pada penentang genetika ilmiah, jasanya luar biasa. Sebagai pengakuan atas peran akademisi, penghargaan utama yang diberikan oleh International Scientific Society for the Study of the Origin of Life (ISSOL), Medali Oparin, menyandang namanya. Penghargaan tersebut diberikan setiap enam tahun, dan pada waktu yang berbeda diberikan kepada Stanley Miller dan peneliti kromosom yang hebat, peraih Nobel Jack Szostak. Sebagai pengakuan atas kontribusi besar Harold Urey, ISSOL menganugerahkan Medali Urey di antara Medali Oparin (juga setiap enam tahun). Ternyata penghargaan evolusioner yang unik dan nyata - dengan nama yang dapat diubah.

3. Evolusi kimia

Teori ini mencoba untuk menggambarkan transformasi zat organik yang relatif sederhana menjadi sistem kimia yang agak kompleks, prekursor kehidupan itu sendiri, di bawah pengaruh faktor eksternal, mekanisme seleksi dan pengaturan diri. Konsep dasar dari pendekatan ini adalah "chauvinisme air-karbon", yang menghadirkan dua komponen ini (air dan karbon - NS) sebagai mutlak diperlukan dan kunci untuk munculnya dan perkembangan kehidupan, baik di Bumi atau di suatu tempat di luar perbatasannya. Dan masalah utamanya tetap pada kondisi di mana "chauvinisme air-karbon" dapat berkembang menjadi kompleks kimia yang sangat canggih, yang mampu - di atas segalanya - mereplikasi diri.

Menurut salah satu hipotesis, organisasi utama molekul dapat terjadi di mikropori mineral lempung, yang memainkan peran struktural. Ahli kimia Skotlandia Alexander Graham Cairns-Smith mengajukan ide ini beberapa tahun yang lalu. Di permukaan bagian dalam, seperti pada matriks, biomolekul kompleks dapat mengendap dan berpolimerisasi: Ilmuwan Israel menunjukkan bahwa kondisi seperti itu memungkinkan untuk menumbuhkan rantai protein yang cukup panjang. Jumlah garam logam yang diperlukan, yang memainkan peran penting sebagai katalis untuk reaksi kimia, juga dapat terakumulasi di sini. Dinding tanah liat dapat berfungsi sebagai membran sel, membagi ruang "dalam", di mana semakin banyak reaksi kimia yang kompleks terjadi, dan memisahkannya dari kekacauan eksternal.

Permukaan mineral kristal dapat berfungsi sebagai "matriks" untuk pertumbuhan molekul polimer: struktur spasial kisi kristalnya hanya mampu memilih isomer optik dari jenis yang sama, misalnya, asam L-amino, memecahkan masalah yang dibahas di atas . Energi untuk "metabolisme" primer dapat disuplai oleh reaksi anorganik - seperti reduksi mineral pirit (FeS2) dengan hidrogen (menjadi besi sulfida dan hidrogen sulfida). Dalam hal ini, baik kilat maupun sinar ultraviolet tidak diperlukan untuk munculnya biomolekul kompleks, seperti dalam percobaan Miller-Urey. Jadi, kita bisa menyingkirkan aspek berbahaya dari tindakan mereka.

Bumi muda tidak terlindung dari komponen radiasi matahari yang berbahaya - dan bahkan mematikan. Bahkan organisme evolusioner modern tidak akan mampu menahan sinar ultraviolet yang keras ini - terlepas dari kenyataan bahwa Matahari itu sendiri jauh lebih muda dan tidak memberikan cukup panas ke planet ini. Dari sini muncul hipotesis bahwa di era ketika keajaiban asal usul kehidupan terjadi, seluruh bumi dapat ditutupi dengan lapisan es yang tebal - ratusan meter; dan itu untuk yang terbaik. Bersembunyi di bawah lapisan es ini, kehidupan bisa terasa cukup aman dari radiasi ultraviolet dan dari dampak meteorit yang sering mengancam akan membunuhnya sejak awal. Lingkungan yang relatif dingin juga dapat menstabilkan struktur makromolekul pertama.

4. Perokok hitam

Memang, radiasi ultraviolet di Bumi muda, yang atmosfernya belum mengandung oksigen dan tidak memiliki lapisan ozon yang begitu indah, seharusnya mematikan bagi kehidupan yang baru lahir. Dari sini tumbuh asumsi bahwa nenek moyang organisme hidup yang rapuh terpaksa ada di suatu tempat, bersembunyi dari aliran sinar sterilisasi yang terus menerus. Misalnya, jauh di bawah air - tentu saja, di mana terdapat cukup mineral, pencampuran, panas, dan energi untuk reaksi kimia. Dan ada tempat-tempat seperti itu.

Menjelang akhir abad ke-20, menjadi jelas bahwa dasar laut sama sekali tidak mungkin menjadi surga bagi monster abad pertengahan: kondisi di sini terlalu sulit, suhunya rendah, tidak ada radiasi, dan bahan organik langka hanya dapat mengendap. dari permukaan. Faktanya, ini adalah semi-gurun terluas - dengan beberapa pengecualian: di sana, jauh di bawah air, dekat dengan outlet sumber panas bumi, kehidupan benar-benar berjalan lancar. Air hitam yang kaya sulfida panas, gelisah, dan penuh mineral.

Perokok samudra hitam adalah ekosistem yang sangat kaya dan khas: bakteri yang memakannya menggunakan reaksi besi-sulfur yang telah kita bicarakan. Mereka adalah dasar untuk kehidupan yang berkembang termasuk sejumlah besar cacing dan udang yang unik. Mungkin mereka adalah dasar dan asal usul kehidupan di planet ini: setidaknya secara teoritis, sistem seperti itu membawa semua yang diperlukan untuk ini.

2. Tidak ilmiah: Roh, dewa, leluhur

Setiap mitos kosmologis tentang asal usul dunia selalu dimahkotai dengan mitos antropgonik - tentang asal usul manusia. Dan dalam fantasi ini orang hanya bisa iri dengan imajinasi para penulis kuno: pada pertanyaan tentang apa, bagaimana dan mengapa kosmos muncul, di mana dan bagaimana kehidupan muncul - dan orang-orang - versinya terdengar sangat berbeda dan hampir selalu indah. Tumbuhan, ikan, dan hewan ditangkap dari dasar laut oleh gagak besar, orang-orang merangkak keluar seperti cacing dari tubuh leluhur pertama Pangu, dibentuk dari tanah liat dan abu, lahir dari perkawinan para dewa dan monster. Semua ini sangat puitis, tetapi, tentu saja, itu tidak ada hubungannya dengan sains.

Sesuai dengan prinsip-prinsip materialisme dialektis, hidup adalah "kesatuan dan perjuangan" dari dua prinsip: informasi yang berubah dan diwariskan, di satu sisi, dan fungsi struktural biokimia, di sisi lain. Yang satu tidak mungkin tanpa yang lain - dan pertanyaan tentang di mana kehidupan dimulai, dengan informasi dan asam nukleat, atau dengan fungsi dan protein, tetap menjadi salah satu yang paling sulit. Dan salah satu solusi terkenal untuk masalah paradoks ini adalah hipotesis "dunia RNA", yang muncul kembali pada akhir 1960-an dan akhirnya terbentuk pada akhir 1980-an.

RNA - makromolekul, dalam penyimpanan dan transmisi informasi tidak seefisien DNA, dan dalam kinerja fungsi enzimatik - tidak mengesankan seperti protein. Tetapi molekul RNA mampu melakukan keduanya, dan sejauh ini mereka berfungsi sebagai penghubung transmisi dalam pertukaran informasi sel, dan mengkatalisis sejumlah reaksi di dalamnya. Protein tidak dapat bereplikasi tanpa informasi DNA, dan DNA tidak dapat bereplikasi tanpa "keterampilan" protein. RNA, di sisi lain, dapat sepenuhnya otonom: ia mampu mengkatalisasi "reproduksi" sendiri - dan ini cukup untuk memulai.

Studi dalam kerangka hipotesis "Dunia RNA" telah menunjukkan bahwa makromolekul ini juga mampu melakukan evolusi kimia penuh. Untuk mengambil setidaknya contoh jelas yang ditunjukkan oleh ahli biofisika California yang dipimpin oleh Lesley Orgel: jika etidium bromida, yang berfungsi sebagai racun untuk sistem ini yang menghalangi sintesis RNA, ditambahkan ke larutan RNA yang menggandakan diri, kemudian sedikit demi sedikit, dengan perubahan generasi makromolekul, dalam campuran RNA muncul yang resisten bahkan terhadap konsentrasi toksin yang sangat tinggi. Kira-kira dengan cara ini, saat berevolusi, molekul RNA pertama dapat menemukan cara untuk mensintesis alat protein pertama, dan kemudian, dalam kombinasi dengan mereka, "menemukan" sendiri heliks ganda DNA, pembawa ideal informasi turun-temurun.

3. Tidak ilmiah: Kekekalan

Tidak ada yang lebih ilmiah dari cerita tentang nenek moyang yang bisa disebut pandangan yang menyandang nama besar Steady State Theory. Menurut para pendukungnya, tidak ada kehidupan yang pernah muncul sama sekali - sama seperti Bumi tidak lahir, kosmos juga tidak muncul: mereka selalu ada, akan selalu ada. Semua ini tidak lebih dibenarkan daripada cacing Pangu: untuk menganggap serius "teori" seperti itu, orang harus melupakan penemuan paleontologi, geologi, dan astronomi yang tak terhitung jumlahnya. Dan pada kenyataannya, untuk meninggalkan seluruh bangunan megah ilmu pengetahuan modern - tetapi kemudian, mungkin, ada baiknya meninggalkan segala sesuatu yang seharusnya menjadi milik penghuninya, termasuk komputer dan perawatan gigi tanpa rasa sakit.

6.Protosel

Namun, replikasi sederhana tidak cukup untuk "kehidupan normal": kehidupan apa pun, pertama-tama, adalah area lingkungan yang terisolasi secara spasial, memisahkan proses metabolisme, memfasilitasi jalannya beberapa reaksi dan memungkinkan pengecualian yang lain. Dengan kata lain, kehidupan adalah sel yang dibatasi oleh membran semipermeabel yang terdiri dari lipid. Dan "sel proto" seharusnya sudah muncul pada tahap paling awal keberadaan kehidupan di Bumi - hipotesis pertama tentang asal-usulnya diungkapkan oleh Alexander Oparin, yang kita kenal. Dalam pandangannya, "protomembran" bisa berupa tetesan lipid hidrofobik, mengingatkan pada tetesan kuning minyak yang mengambang di air.

Secara umum, ide-ide ilmuwan diterima oleh sains modern, dan Jack Shostak, yang menerima Medali Oparin untuk karyanya, juga membahas topik ini. Bersama dengan Katarzyna Adamala, ia berhasil menciptakan semacam model "sel proto", analog membran yang tidak terdiri dari lipid modern, tetapi molekul organik yang lebih sederhana, asam lemak, yang dapat terakumulasi dengan baik di tempat asalnya. dari proto-organisme pertama. Shostak dan Adamala bahkan berhasil “menghidupkan kembali” struktur mereka dengan menambahkan ion magnesium (merangsang kerja RNA polimerase) dan asam sitrat (menstabilkan struktur membran lemak) ke dalam medium.

Akibatnya, mereka mendapatkan sistem yang benar-benar sederhana, tetapi agak hidup; Bagaimanapun, itu adalah sel proto normal yang berisi lingkungan yang dilindungi membran untuk propagasi RNA. Mulai saat ini, Anda dapat menutup bab terakhir dari prasejarah kehidupan - dan memulai bab pertama dari sejarahnya. Namun, ini adalah topik yang sama sekali berbeda, jadi kita hanya akan berbicara tentang satu, tetapi konsep yang sangat penting terkait dengan langkah pertama dalam evolusi kehidupan dan munculnya berbagai macam organisme.

4. Tidak ilmiah: Pengembalian abadi

Sebuah representasi "merek" dari filsafat India, dalam filsafat Barat yang terkait dengan karya-karya Immanuel Kant, Friedrich Nietzsche dan Mircea Eliade. Gambar puitis tentang pengembaraan abadi setiap jiwa yang hidup melalui dunia dan penghuninya yang tak terhitung jumlahnya, kelahirannya kembali menjadi serangga yang tidak berarti, atau menjadi penyair yang agung, atau bahkan menjadi makhluk yang tidak kita kenal, iblis atau dewa. Meskipun tidak ada ide reinkarnasi, ide ini sangat dekat dengan Nietzsche: keabadian itu abadi, yang berarti bahwa setiap peristiwa di dalamnya dapat - dan harus diulang lagi. Dan setiap makhluk berputar tanpa henti pada korsel pengembalian universal ini, sehingga hanya kepala yang berputar, dan masalah asal usul primer menghilang di suatu tempat dalam kaleidoskop pengulangan yang tak terhitung jumlahnya.

7. Endosimbiosis

Lihatlah diri Anda di cermin, lihat mata Anda: makhluk yang dengannya Anda bertukar pandang adalah hibrida paling kompleks yang muncul sejak dahulu kala. Kembali pada akhir abad ke-19, naturalis Jerman-Inggris Andreas Schimper memperhatikan bahwa kloroplas, organel sel tumbuhan yang bertanggung jawab untuk fotosintesis, bereplikasi secara terpisah dari sel itu sendiri. Segera ada hipotesis bahwa kloroplas adalah simbion, sel bakteri fotosintetik, pernah ditelan oleh inangnya - dan dibiarkan hidup di sini selamanya.

Tentu saja, kita tidak memiliki kloroplas, jika tidak kita bisa memakan sinar matahari, seperti yang disarankan oleh beberapa sekte agama semu. Namun, pada 1920-an, hipotesis endosimbiosis diperluas untuk memasukkan mitokondria, organel yang mengonsumsi oksigen dan memasok energi ke semua sel kita. Sampai saat ini, hipotesis ini telah memperoleh status teori yang lengkap dan berulang kali terbukti - cukup untuk mengatakan bahwa mitokondria dan plastida memiliki genomnya sendiri, mekanisme pembelahan sel yang kurang lebih independen, dan sistem sintesis proteinnya sendiri.

Di alam, endosimbion lain juga telah ditemukan yang tidak memiliki miliaran tahun ko-evolusi di belakang mereka dan berada pada tingkat integrasi yang kurang dalam di dalam sel. Misalnya, beberapa amuba tidak memiliki mitokondria sendiri, tetapi ada bakteri yang termasuk di dalamnya dan menjalankan perannya. Ada hipotesis tentang asal endosimbiotik organel lain - termasuk flagela dan silia, dan bahkan inti sel: menurut beberapa peneliti, kita semua, eukariota, adalah hasil penggabungan yang belum pernah terjadi sebelumnya antara bakteri dan archaea. Versi-versi ini belum dikonfirmasi secara ketat, tetapi satu hal yang jelas: baru saja muncul, kehidupan mulai menyerap tetangga - dan berinteraksi dengan mereka, melahirkan kehidupan baru.

5. Tidak Ilmiah: Kreasionisme

Konsep kreasionisme muncul pada abad ke-19, ketika para pendukung berbagai versi penampilan dunia dan kehidupan, yang diusulkan oleh penulis Taurat, Alkitab, dan buku-buku suci agama monoteistik lainnya, mulai disebut kata ini. Namun, pada intinya, para kreasionis tidak menawarkan sesuatu yang baru dibandingkan dengan buku-buku ini, berulang kali mencoba menyangkal temuan sains yang ketat dan menyeluruh - tetapi pada kenyataannya, berulang kali kehilangan posisi demi posisi. Sayangnya, ide-ide ilmuwan pseudo-creationist modern jauh lebih mudah untuk dipahami: memahami teori-teori sains yang sebenarnya membutuhkan banyak usaha.

Asal usul kehidupan di Bumi adalah masalah utama dan belum terpecahkan dalam ilmu pengetahuan alam, sering kali menjadi dasar untuk bentrokan antara ilmu pengetahuan dan agama. Jika keberadaan evolusi materi hidup di alam dapat dianggap terbukti, karena mekanismenya ditemukan, para arkeolog menemukan organisme purba yang lebih sederhana, maka tidak ada hipotesis tentang asal usul kehidupan yang memiliki dasar bukti yang begitu luas. Kita dapat mengamati evolusi dengan mata kepala sendiri, setidaknya dalam seleksi. Tidak ada seorang pun yang mampu menciptakan makhluk hidup dari benda mati.

Terlepas dari banyaknya hipotesis tentang asal usul kehidupan, hanya satu yang memiliki penjelasan ilmiah yang dapat diterima. Ini adalah hipotesis abiogenesis- evolusi kimia panjang yang terjadi dalam kondisi khusus Bumi purba dan mendahului evolusi biologis. Pada saat yang sama, zat organik sederhana pertama kali disintesis dari zat anorganik, yang lebih kompleks, kemudian muncul biopolimer, tahap selanjutnya lebih spekulatif dan hampir tidak terbukti. Hipotesis abiogenesis memiliki banyak masalah yang belum terselesaikan, pandangan yang berbeda pada tahap tertentu dari evolusi kimia. Namun, beberapa poinnya dikonfirmasi secara empiris.

Hipotesis lain untuk asal usul kehidupan - panspermia(pengenalan kehidupan dari luar angkasa), kreasionisme(ciptaan oleh pencipta), generasi spontan(organisme hidup tiba-tiba muncul dalam benda mati), stabil(kehidupan selalu ada). Ketidakmungkinan generasi spontan kehidupan pada benda mati dibuktikan oleh Louis Pasteur (abad XIX) dan sejumlah ilmuwan sebelum dia, tetapi tidak begitu pasti (F. Redi - abad XVII). Hipotesis panspermia tidak memecahkan masalah asal usul kehidupan, tetapi memindahkannya dari Bumi ke luar angkasa atau ke planet lain. Namun, sulit untuk menyangkal hipotesis ini, terutama perwakilannya yang mengklaim bahwa kehidupan dibawa ke Bumi bukan oleh meteorit (dalam hal ini, makhluk hidup dapat terbakar di lapisan atmosfer, menjadi sasaran aksi destruktif dari radiasi kosmik, dll.), tetapi oleh makhluk cerdas. Tapi bagaimana mereka sampai ke Bumi? Dari sudut pandang fisika (ukuran besar Semesta dan ketidakmampuan untuk mengatasi kecepatan cahaya), ini hampir tidak mungkin.

Untuk pertama kalinya, kemungkinan abiogenesis dibuktikan oleh A.I. Oparin (1923-1924), kemudian hipotesis ini dikembangkan oleh J. Haldane (1928). Namun, gagasan bahwa kehidupan di Bumi dapat didahului oleh pembentukan senyawa organik abiogenik diungkapkan oleh Darwin. Teori abiogenesis telah diselesaikan dan sedang diselesaikan oleh ilmuwan lain hingga hari ini. Masalah utamanya yang belum terpecahkan adalah rincian transisi dari sistem tak hidup yang kompleks ke organisme hidup yang sederhana.

Pada tahun 1947, J. Bernal, berdasarkan perkembangan Oparin dan Haldane, merumuskan teori biopoiesis, membedakan tiga tahap dalam abiogenesis: 1) terjadinya abiogenik monomer biologis; 2) pembentukan biopolimer; 3) pembentukan membran dan pembentukan organisme primer (protobion).

Abiogenesis

Skenario hipotetis asal usul kehidupan menurut teori abiogenesis dijelaskan di bawah ini secara umum.

Usia Bumi sekitar 4,5 miliar tahun. Air cair di planet ini, yang sangat diperlukan untuk kehidupan, menurut para ilmuwan, muncul tidak lebih awal dari 4 miliar tahun yang lalu. Pada saat yang sama, 3,5 miliar tahun yang lalu, kehidupan di Bumi sudah ada, yang dibuktikan dengan penemuan batu-batuan seusia itu dengan jejak aktivitas vital mikroorganisme. Dengan demikian, organisme sederhana pertama muncul relatif cepat - dalam waktu kurang dari 500 juta tahun.

Saat pertama kali Bumi terbentuk, suhunya bisa mencapai 8000 °C. Ketika planet mendingin, logam dan karbon, sebagai unsur terberat, memadat dan membentuk kerak bumi. Pada saat yang sama, aktivitas gunung berapi sedang berlangsung, kerak bergerak dan berkontraksi, lipatan dan retakan terbentuk di atasnya. Gaya gravitasi menyebabkan pemadatan kerak, sementara energi dilepaskan dalam bentuk panas.

Gas-gas ringan (hidrogen, helium, nitrogen, oksigen, dll.) tidak ditahan oleh planet ini dan lolos ke luar angkasa. Tetapi unsur-unsur ini tetap dalam komposisi zat lain. Sampai suhu di Bumi turun di bawah 100 ° C, semua air berada dalam keadaan uap. Setelah suhu turun, penguapan dan kondensasi berulang kali, terjadi hujan lebat disertai badai petir. Lahar panas dan abu vulkanik, sekali di dalam air, menciptakan kondisi lingkungan yang berbeda. Dalam beberapa, reaksi tertentu bisa terjadi.

Dengan demikian, kondisi fisik dan kimia di Bumi awal menguntungkan untuk pembentukan zat organik dari zat anorganik. Atmosfer adalah tipe yang tereduksi, tidak ada oksigen bebas dan tidak ada lapisan ozon. Karena itu, radiasi ultraviolet dan kosmik menembus Bumi. Sumber energi lain adalah kehangatan kerak bumi, yang belum mendingin, letusan gunung berapi, badai petir, peluruhan radioaktif.

Metana, karbon oksida, amonia, hidrogen sulfida, senyawa sianida, dan uap air ada di atmosfer. Sejumlah zat organik paling sederhana disintesis dari mereka. Selanjutnya, asam amino, gula, basa nitrogen, nukleotida dan senyawa organik lain yang lebih kompleks dapat dibentuk. Banyak dari mereka berfungsi sebagai monomer untuk polimer biologis masa depan. Tidak adanya oksigen bebas di atmosfer mendukung reaksi.

Eksperimen kimia (untuk pertama kalinya pada tahun 1953 oleh S. Miller dan G. Urey), yang mensimulasikan kondisi Bumi purba, membuktikan kemungkinan sintesis abiogenik zat organik dari zat anorganik. Dengan melewatkan muatan listrik melalui campuran gas yang meniru atmosfer primitif, dengan adanya uap air, asam amino, asam organik, basa nitrogen, ATP, dll. diperoleh.

Perlu dicatat bahwa di atmosfer kuno Bumi, zat organik paling sederhana dapat dibentuk tidak hanya secara abiogenik. Mereka juga dibawa dari luar angkasa, terkandung dalam debu vulkanik. Selain itu, itu bisa menjadi bahan organik dalam jumlah yang cukup besar.

Senyawa organik dengan berat molekul rendah terakumulasi di laut, menciptakan apa yang disebut sup primordial. Zat teradsorpsi pada permukaan endapan tanah liat, yang meningkatkan konsentrasinya.

Dalam kondisi tertentu di Bumi purba (misalnya, di tanah liat, lereng gunung berapi yang mendingin), polimerisasi monomer dapat terjadi. Ini adalah bagaimana protein dan asam nukleat terbentuk - biopolimer, yang kemudian menjadi dasar kimia kehidupan. Dalam lingkungan berair, polimerisasi tidak mungkin, karena depolimerisasi biasanya terjadi dalam air. Pengalaman telah membuktikan kemungkinan mensintesis polipeptida dari asam amino yang bersentuhan dengan potongan lava panas.

Langkah penting berikutnya menuju asal usul kehidupan adalah pembentukan tetes coacervate dalam air ( coacervate) dari polipeptida, polinukleotida, senyawa organik lainnya. Kompleks seperti itu dapat memiliki lapisan di luar yang meniru membran dan mempertahankan stabilitasnya. Coacervates diperoleh secara eksperimental dalam larutan koloid.

Molekul protein bersifat amfoter. Mereka menarik molekul air ke diri mereka sendiri sehingga cangkang terbentuk di sekitar mereka. Kompleks hidrofilik koloid diperoleh, diisolasi dari massa air. Akibatnya, emulsi terbentuk dalam air. Selanjutnya, koloid bergabung satu sama lain dan membentuk koaservasi (proses ini disebut koaservasi). Komposisi koloid dari koaservat tergantung pada komposisi media di mana ia dibentuk. Di reservoir yang berbeda di Bumi kuno, coacervate dari komposisi kimia yang berbeda terbentuk. Beberapa dari mereka lebih stabil dan dapat, sampai batas tertentu, melakukan metabolisme selektif dengan lingkungan. Ada semacam seleksi alam biokimia.

Coacervates mampu secara selektif menyerap zat tertentu dari lingkungan dan melepaskan ke dalamnya beberapa produk reaksi kimia yang terjadi di dalamnya. Ini seperti metabolisme. Saat zat terakumulasi, coacervate tumbuh, dan ketika mereka mencapai ukuran kritis, mereka pecah menjadi beberapa bagian, yang masing-masing mempertahankan fitur organisasi aslinya.

Dalam coacervate itu sendiri, reaksi kimia bisa terjadi. Selama penyerapan ion logam oleh coacervate, enzim dapat terbentuk.

Dalam proses evolusi, hanya sistem seperti itu yang tersisa yang mampu mengatur diri sendiri dan mereproduksi diri. Ini menandai permulaan tahap berikutnya dalam asal usul kehidupan - kemunculan protobion(menurut beberapa sumber, ini sama dengan coacervates) - tubuh yang memiliki komposisi kimia yang kompleks dan sejumlah sifat makhluk hidup. Protobion dapat dianggap sebagai koaservat yang paling stabil dan sukses.

Membran dapat dibentuk dengan cara berikut. Asam lemak bergabung dengan alkohol untuk membentuk lipid. Lipid membentuk film pada permukaan badan air. Kepala bermuatan mereka menghadap ke air, sedangkan ujung non-polar menghadap ke luar. Molekul protein yang mengambang di air tertarik ke kepala lipid, menghasilkan pembentukan film lipoprotein ganda. Dari angin, film seperti itu bisa menekuk, dan gelembung terbentuk. Coacervates mungkin secara tidak sengaja terperangkap dalam vesikel ini. Ketika kompleks seperti itu kembali muncul di permukaan air, mereka sudah ditutupi oleh lapisan lipoprotein kedua (karena interaksi hidrofobik dari ujung lipid non-polar yang saling berhadapan). Tata letak umum membran organisme hidup saat ini adalah dua lapisan lipid di dalam dan dua lapisan protein yang terletak di tepinya. Tetapi selama jutaan tahun evolusi, membran menjadi lebih kompleks karena masuknya protein yang terbenam dalam lapisan lipid dan menembusnya, penonjolan dan penonjolan bagian individu dari membran, dll.

Coacervates (atau protobion) bisa mendapatkan molekul asam nukleat yang sudah ada yang mampu bereproduksi sendiri. Selanjutnya, pada beberapa protobion, penataan ulang semacam itu dapat terjadi sehingga asam nukleat mulai mengkode protein.

Evolusi protobion tidak lagi bersifat kimiawi, melainkan evolusi prabiologis. Ini mengarah pada peningkatan fungsi katalitik protein (mereka mulai memainkan peran enzim), membran dan permeabilitas selektifnya (yang membuat protobion menjadi kumpulan polimer yang stabil), munculnya sintesis matriks (transfer informasi dari nukleat asam menjadi asam nukleat dan dari asam nukleat menjadi protein).

Tahapan asal usul dan evolusi kehidupan

	Evolusi	hasil
1	Evolusi kimia - sintesis senyawa	bahan organik sederhana Biopolimer
2	Evolusi prabiologis - seleksi kimia: protobion yang paling stabil dan dapat mereproduksi sendiri tetap ada	Coacervate dan protobionts Katalisis enzimatik Sintesis matriks Selaput
3	Evolusi biologis - seleksi biologis: perjuangan untuk eksistensi, kelangsungan hidup yang paling disesuaikan dengan kondisi lingkungan	Adaptasi organisme terhadap kondisi lingkungan tertentu Keanekaragaman makhluk hidup

Salah satu misteri terbesar tentang asal usul kehidupan adalah bagaimana RNA mengkode urutan asam amino protein. Pertanyaannya mengacu pada RNA, bukan DNA, karena diyakini bahwa pada awalnya asam ribonukleat tidak hanya berperan dalam implementasi informasi herediter, tetapi juga bertanggung jawab atas penyimpanannya. DNA menggantikannya kemudian, muncul dari RNA dengan transkripsi terbalik. DNA lebih baik dalam menyimpan informasi dan lebih stabil (kurang rentan terhadap reaksi). Oleh karena itu, dalam proses evolusi, dialah yang ditinggalkan sebagai penjaga informasi.

Pada tahun 1982, T. Chek menemukan aktivitas katalitik RNA. Selain itu, RNA dapat disintesis dalam kondisi tertentu bahkan tanpa adanya enzim, dan juga membentuk salinannya sendiri. Oleh karena itu, dapat diasumsikan bahwa RNA adalah biopolimer pertama (hipotesis dunia RNA). Beberapa bagian RNA secara tidak sengaja dapat mengkodekan peptida yang berguna untuk protobiont, sementara bagian lain dari RNA menjadi intron yang dipotong selama evolusi.

Umpan balik muncul di protobion - RNA mengkodekan protein enzim, protein enzim meningkatkan jumlah asam nukleat.

Awal dari evolusi biologis

Evolusi kimia dan evolusi protobion berlangsung lebih dari 1 miliar tahun. Kehidupan muncul, dan evolusi biologisnya dimulai.

Beberapa protobion memunculkan sel-sel primitif, yang mencakup totalitas sifat-sifat makhluk hidup yang kita amati hari ini. Mereka menerapkan penyimpanan dan transmisi informasi turun-temurun, penggunaannya untuk menciptakan struktur dan metabolisme. Energi untuk proses vital disediakan oleh molekul ATP, dan membran khas sel muncul.

Organisme pertama adalah heterotrof anaerobik. Mereka memperoleh energi yang tersimpan dalam ATP melalui fermentasi. Contohnya adalah glikolisis - pemecahan gula bebas oksigen. Organisme ini makan dengan mengorbankan zat organik dari kaldu utama.

Tetapi cadangan molekul organik secara bertahap habis, karena kondisi di Bumi berubah, dan bahan organik baru hampir tidak lagi disintesis secara abiogenik. Dalam kondisi persaingan untuk sumber makanan, evolusi heterotrof dipercepat.

Keunggulan itu didapat oleh bakteri, yang ternyata mampu memfiksasi karbon dioksida dengan pembentukan zat organik. Sintesis nutrisi autotrofik lebih kompleks daripada nutrisi heterotrofik, sehingga tidak mungkin muncul pada bentuk kehidupan awal. Dari beberapa zat, di bawah pengaruh energi radiasi matahari, senyawa yang diperlukan untuk sel terbentuk.

Organisme fotosintesis pertama tidak menghasilkan oksigen. Fotosintesis dengan pelepasannya kemungkinan besar muncul kemudian pada organisme yang mirip dengan ganggang biru-hijau saat ini.

Akumulasi oksigen di atmosfer, munculnya lapisan ozon, dan penurunan jumlah radiasi ultraviolet menyebabkan hampir tidak mungkinnya sintesis abiogenik dari zat organik kompleks. Di sisi lain, bentuk kehidupan yang muncul menjadi lebih tangguh dalam kondisi seperti itu.

Respirasi oksigen menyebar di Bumi. Organisme anaerob hanya bertahan di beberapa tempat (misalnya, ada bakteri anaerob yang hidup di mata air panas bawah tanah).

PENGANTAR BAGIAN 1. DASAR TEORI ASAL USUL KEHIDUPAN DI BUMI.

1.1 Kreasionisme.

1.2 Hipotesis generasi spontan.

1.3 Teori keadaan stasioner.

1.4 Hipotesis Panspermia.

BAGIAN 2. TEORI PROTEIN-COACERVATE OPARINA.

2.1 Inti dari teori.

2.2 Alexander Ivanovich Oparin.

2.3 Asal usul evolusi kimia "Sup primer".

2.4 Tahapan proses asal usul kehidupan.

BAGIAN 3. KEBUTUHAN UNTUK MEMPELAJARI ASAL USUL KEHIDUPAN.

BAGIAN 4. PENGANTAR MODERN TENTANG ASAL usul KEHIDUPAN.

KESIMPULAN.

LITERATUR.

PENGANTAR

Pertanyaan tentang asal usul kehidupan di Bumi dan kemungkinan keberadaannya di planet lain di Alam Semesta telah lama menarik minat para ilmuwan dan filsuf, serta orang-orang biasa. Dalam beberapa tahun terakhir, perhatian terhadap "masalah abadi" ini telah meningkat secara signifikan.

Hal ini disebabkan oleh dua keadaan: pertama, kemajuan signifikan dalam pemodelan laboratorium dari beberapa tahap evolusi materi, yang mengarah pada asal usul kehidupan, dan, kedua, perkembangan pesat penelitian ruang angkasa, membuatnya semakin nyata untuk benar-benar mencari bentuk kehidupan apa pun di planet-planet tata surya. , tetapi di masa depan dan seterusnya.

Asal usul kehidupan adalah salah satu pertanyaan paling misterius, jawaban lengkap yang sepertinya tidak akan pernah diterima. Banyak hipotesis dan bahkan teori tentang asal usul kehidupan, yang menjelaskan berbagai aspek dari fenomena ini, belum mampu mengatasi keadaan esensial - untuk secara eksperimental mengkonfirmasi fakta munculnya kehidupan. Ilmu pengetahuan modern tidak memiliki bukti langsung tentang bagaimana dan di mana kehidupan muncul. Hanya ada konstruksi logis dan bukti tidak langsung yang diperoleh melalui eksperimen model, dan data di bidang paleontologi, geologi, astronomi, dll.

Pada saat yang sama, pertanyaan tentang asal usul kehidupan belum juga terpecahkan. Ada banyak hipotesis tentang asal usul kehidupan.

Pada waktu yang berbeda dan dalam budaya yang berbeda, ide-ide berikut dipertimbangkan:

Kreasionisme (kehidupan diciptakan oleh Sang Pencipta);

Generasi spontan (generasi spontan; kehidupan muncul berulang kali dari benda mati);

Hipotesis kondisi mapan (kehidupan selalu ada);

Hipotesis panspermia (kehidupan dibawa ke Bumi dari planet lain);

Hipotesis biokimia (kehidupan muncul di bawah kondisi terestrial selama proses yang mematuhi hukum fisika dan kimia, yaitu sebagai akibat dari evolusi biokimia);

Tujuan dari pekerjaan ini adalah untuk mempertimbangkan teori utama tentang asal usul kehidupan di Bumi.

Penting untuk dicatat bahwa untuk mencapai tujuan, tugas-tugas berikut dipertimbangkan:

Tinjau teori utama

kreasionisme

Teori generasi spontan kehidupan

Teori keadaan tunak

Hipotesis pansermia

Untuk mengeksplorasi teori dasar protein-coacervate A.I. Oparina

Baca biografi A.I. Oparina

Jelaskan asal usul evolusi kimia "sup primordial"

Tentukan tahapan proses munculnya kehidupan di Bumi

Kebutuhan untuk mempelajari asal usul kehidupan di Bumi

Pandangan modern tentang asal usul kehidupan

Saat melakukan pekerjaan, metode berikut digunakan: geografis komparatif, analisis sumber sastra, sejarah.

Karya itu ditulis berdasarkan bahan-bahan seperti: monografi, edisi terjemahan, artikel dari kumpulan makalah ilmiah, komponen buku, literatur dari Internet.

BAGIAN 1. TEORI UTAMA ASAL USUL KEHIDUPAN DI BUMI

1.1kreasionisme

Kreasionisme (dari bahasa Inggris. penciptaan - penciptaan) adalah konsep agama dan filosofis, di mana seluruh keragaman dunia organik, umat manusia, planet Bumi, serta dunia secara keseluruhan, dianggap sengaja diciptakan oleh beberapa yang tertinggi. makhluk atau dewa. Teori kreasionisme, yang merujuk jawaban atas pertanyaan asal usul kehidupan kepada agama (penciptaan kehidupan oleh Tuhan), menurut kriteria Popper, berada di luar bidang penelitian ilmiah (karena tak terbantahkan: mustahil dibuktikan dengan metode ilmiah baik bahwa Tuhan menciptakan kehidupan dan bahwa Tuhan menciptakannya.) Selain itu, teori ini tidak memberikan jawaban yang memuaskan atas pertanyaan tentang penyebab munculnya dan keberadaan makhluk tertinggi itu sendiri, biasanya hanya mendalilkan ketidak-berawalannya.

1.2Hipotesis generasi spontan

Teori ini mendapatkan popularitas di Cina kuno, Babilonia, dan Mesir sebagai alternatif dari kreasionisme yang menyertainya. Ajaran agama sepanjang masa dan semua orang biasanya menghubungkan penampilan kehidupan dengan satu atau lain tindakan kreatif dewa. Sangat naif memecahkan pertanyaan ini dan peneliti alam pertama. Aristoteles (384-322 SM), yang sering dipuji sebagai pendiri biologi, berpegang pada teori generasi spontan kehidupan. Bahkan untuk pemikiran kuno yang luar biasa seperti Aristoteles, tidak sulit untuk menerima gagasan bahwa hewan - cacing, serangga, dan bahkan ikan - dapat muncul dari lumpur. Sebaliknya, filsuf ini berpendapat bahwa setiap tubuh yang kering, menjadi basah, dan, sebaliknya, setiap tubuh yang basah, menjadi kering, melahirkan hewan.

Menurut hipotesis Aristoteles tentang generasi spontan, "partikel" tertentu dari materi mengandung semacam "prinsip aktif", yang, dalam kondisi yang sesuai, dapat menciptakan organisme hidup. Aristoteles benar dalam berpikir bahwa prinsip aktif ini terkandung dalam telur yang telah dibuahi, tetapi secara keliru percaya bahwa prinsip aktif ini juga ada dalam angin matahari, lumpur, dan daging yang membusuk.

“Inilah faktanya - makhluk hidup dapat muncul tidak hanya dengan kawin dengan hewan, tetapi juga dengan dekomposisi tanah. Hal yang sama terjadi pada tanaman: beberapa berkembang dari biji, sementara yang lain, seolah-olah, secara spontan muncul di bawah aksi semua alam, yang muncul dari bumi yang membusuk atau bagian tertentu dari tanaman ”(Aristoteles).

Otoritas Aristoteles memiliki pengaruh luar biasa pada pandangan para sarjana abad pertengahan. Pendapat filosof ini dalam benak mereka secara aneh terjalin dengan konsep-konsep agama, seringkali memberikan kesimpulan yang konyol dan bahkan bodoh dalam istilah modern. Persiapan orang hidup atau sejenisnya, "homunculus", dalam labu, dengan mencampur dan menyaring berbagai bahan kimia, dianggap pada Abad Pertengahan, meskipun sangat sulit dan melanggar hukum, tetapi tidak diragukan lagi bisa dilakukan. Mendapatkan hewan dari bahan mati tampak begitu sederhana dan umum bagi para ilmuwan pada waktu itu sehingga alkemis dan dokter terkenal Van Helmont (1577-1644) secara langsung memberikan resep, berikut ini tikus yang dapat disiapkan secara artifisial dengan menutupi bejana dengan biji-bijian dengan basah dan kotor. kain. Ilmuwan yang sangat sukses ini menggambarkan sebuah eksperimen di mana ia diduga menciptakan tikus dalam tiga minggu. Untuk ini, kemeja kotor, lemari gelap, dan segenggam gandum diperlukan. Van Helmont menganggap keringat manusia sebagai prinsip aktif dalam proses tikus.

Sejumlah sumber yang berasal dari abad 16 dan 17 menjelaskan secara rinci transformasi air, batu, dan benda mati lainnya menjadi reptil, burung, dan hewan. Grindel von Ach bahkan menunjukkan katak, yang diduga muncul dari embun Mei, dan Aldrovand menggambarkan proses kelahiran kembali burung dan serangga dari cabang dan buah pohon.

Semakin berkembang ilmu pengetahuan alam, semakin penting pengamatan dan pengalaman yang akurat dalam pengetahuan tentang alam, dan bukan hanya penalaran dan kecanggihan, ruang lingkup teori generasi spontan semakin menyempit. Sudah pada tahun 1688, ahli biologi dan dokter Italia Francesco Redi, yang tinggal di Florence, mendekati masalah asal usul kehidupan dengan lebih ketat dan mempertanyakan teori generasi spontan. Dr. Redi, dengan eksperimen sederhana, membuktikan pendapat yang tidak berdasar tentang generasi spontan cacing dalam daging yang membusuk. Dia menemukan bahwa cacing putih kecil itu adalah larva lalat. Setelah melakukan serangkaian eksperimen, ia menerima data yang mengkonfirmasi gagasan bahwa kehidupan hanya dapat muncul dari kehidupan sebelumnya (konsep biogenesis).

“Keyakinan akan sia-sia jika tidak dapat dikonfirmasi dengan eksperimen. Jadi pada pertengahan Juli saya mengambil empat bejana besar bermulut lebar, menaruh tanah di salah satunya, beberapa ikan di yang lain, belut dari Arno di yang ketiga, sepotong daging sapi muda di yang keempat, menutupnya rapat-rapat dan menyegelnya. Kemudian saya menempatkan yang sama di empat bejana lain, membiarkannya terbuka... Segera daging dan ikan di bejana yang tidak disegel itu diberi cacing; lalat bisa terlihat terbang bebas masuk dan keluar dari kapal. Tetapi saya tidak melihat seekor cacing pun di dalam bejana tertutup, meskipun berhari-hari telah berlalu setelah ikan mati ditempatkan di dalamnya ”(Redi).

Jadi, sehubungan dengan makhluk hidup yang terlihat dengan mata telanjang, proposisi generasi spontan ternyata tidak dapat dipertahankan. Tetapi pada akhir abad XVII. Kircher dan Leeuwenhoek menemukan dunia makhluk terkecil, tidak terlihat dengan mata telanjang dan hanya dapat dibedakan melalui mikroskop. "Hewan hidup terkecil" ini (seperti yang Leeuwenhoek sebut sebagai bakteri dan ciliates yang dia temukan) dapat ditemukan di mana pun pembusukan terjadi, dalam rebusan dan infus tanaman yang telah berdiri untuk waktu yang lama, dalam daging yang membusuk, kaldu, dalam susu asam, dalam kotoran. , dalam plak . “Di mulut saya,” tulis Leeuwenhoek, “ada lebih banyak (kuman) daripada jumlah orang di Inggris.” Seseorang hanya perlu meletakkan zat yang mudah rusak dan mudah membusuk di tempat yang hangat untuk beberapa waktu, karena makhluk hidup mikroskopis segera berkembang di dalamnya, yang sebelumnya tidak ada. Dari mana makhluk-makhluk ini berasal? Apakah mereka berasal dari embrio yang secara tidak sengaja jatuh ke dalam cairan yang membusuk? Berapa banyak kuman ini pasti ada di mana-mana! Pikiran tanpa sadar muncul bahwa di sinilah, dalam rebusan dan infus yang membusuk, generasi spontan mikroba hidup dari benda mati terjadi. Pendapat ini di pertengahan abad ke-18 mendapat konfirmasi kuat dalam eksperimen pendeta Skotlandia Needham. Needham mengambil kaldu daging atau ramuan zat nabati, menempatkannya dalam wadah tertutup rapat dan merebusnya untuk waktu yang singkat. Pada saat yang sama, menurut Needham, semua embrio seharusnya mati, sementara yang baru tidak bisa masuk dari luar, karena wadah tertutup rapat. Namun, setelah beberapa saat, mikroba muncul di cairan. Dari sini, ilmuwan tersebut menyimpulkan bahwa ia hadir pada fenomena generasi spontan.

Pada saat yang sama, ilmuwan lain, Spallanzani Italia, menentang pendapat ini. Mengulangi eksperimen Needham, ia menjadi yakin bahwa pemanasan yang lebih lama dari bejana yang berisi cairan organik benar-benar mengeringkannya. Pada tahun 1765, Lazzaro Spallanzani melakukan percobaan berikut: merebus kaldu daging dan sayuran selama beberapa jam, ia segera menyegelnya, setelah itu ia mengeluarkannya dari api. Setelah memeriksa cairan itu beberapa hari kemudian, Spallanzani tidak menemukan tanda-tanda kehidupan di dalamnya. Dari sini, ia menyimpulkan bahwa suhu tinggi menghancurkan semua bentuk makhluk hidup, dan tanpa mereka, tidak ada makhluk hidup yang dapat muncul.

Perselisihan sengit pecah antara perwakilan dari dua pandangan yang berlawanan. Spallanzani berpendapat bahwa cairan dalam eksperimen Needham tidak cukup panas dan embrio makhluk hidup tetap ada di sana. Untuk ini, Needham keberatan bahwa dia tidak memanaskan cairan terlalu sedikit, tetapi, sebaliknya, Spallanzani memanaskannya terlalu banyak dan dengan metode kasar seperti itu menghancurkan "kekuatan pembangkit" infus organik, yang sangat berubah-ubah dan berubah-ubah.

Akibatnya, masing-masing pihak yang berselisih tetap pada posisi aslinya, dan pertanyaan tentang generasi spontan mikroba dalam cairan yang membusuk tidak diselesaikan dengan cara apa pun selama satu abad penuh. Selama ini, banyak upaya telah dilakukan secara empiris untuk membuktikan atau menyangkal generasi spontan, tetapi tidak satupun dari mereka yang mengarah pada hasil yang pasti.

Pertanyaan itu menjadi semakin membingungkan, dan baru pada pertengahan abad ke-19 akhirnya terjawab berkat penelitian brilian ilmuwan Prancis yang brilian.

Louis Pasteur mengangkat masalah asal usul kehidupan pada tahun 1860. Pada saat ini, ia telah melakukan banyak hal di bidang mikrobiologi dan mampu memecahkan masalah yang mengancam serikultur dan pembuatan anggur. Dia juga membuktikan bahwa bakteri ada di mana-mana dan bahan tidak hidup dapat dengan mudah terkontaminasi oleh makhluk hidup jika tidak disterilkan dengan benar. Dalam sejumlah percobaan, ia menunjukkan bahwa di mana-mana, dan terutama di dekat tempat tinggal manusia, kuman terkecil berterbangan di udara. Mereka sangat ringan sehingga mengapung bebas di udara, hanya sangat lambat dan perlahan-lahan tenggelam ke tanah.

Sebagai hasil dari serangkaian eksperimen berdasarkan metode Spallanzani, Pasteur membuktikan validitas teori biogenesis dan akhirnya menyanggah teori generasi spontan.

Pasteur menjelaskan penampakan misterius mikroorganisme dalam eksperimen para peneliti sebelumnya baik dengan dekondisi medium yang tidak sempurna, atau oleh perlindungan cairan yang tidak memadai dari penetrasi kuman. Jika isi labu benar-benar direbus dan kemudian dilindungi dari kuman yang bisa masuk ke labu dengan udara mengalir ke dalam labu, maka dalam seratus kasus dari seratus cairan tidak akan membusuk dan pembentukan mikroba tidak terjadi.

Penting untuk dicatat bahwa Pasteur menggunakan berbagai macam metode untuk mengurangi tekanan udara yang mengalir ke dalam labu: ia mengkalsinasi udara dalam tabung kaca dan logam, atau melindungi leher labu dengan sumbat kapas, yang menahan semua yang terkecil. partikel tersuspensi di udara, atau, akhirnya, melewatkan udara melalui tabung kaca tipis yang ditekuk dalam bentuk huruf S; dalam hal ini, semua inti secara mekanis ditahan pada permukaan basah dari belokan tabung.

Di mana pun perlindungannya cukup andal, penampilan mikroba dalam cairan tidak diamati. Tetapi mungkinkah pemanasan yang berkepanjangan telah mengubah lingkungan secara kimiawi dan membuatnya tidak cocok untuk kehidupan? Pasteur dengan mudah juga membantah keberatan ini. Dia melemparkan sumbat kapas ke dalam cairan yang kehabisan panas, yang melaluinya udara lewat dan yang, akibatnya, mengandung kuman - cairan itu dengan cepat membusuk. Karena itu, infus rebus adalah tanah yang cukup cocok untuk pengembangan mikroba. Perkembangan ini tidak terjadi hanya karena tidak ada kuman. Begitu embrio memasuki cairan, ia segera berkecambah dan memberikan panen yang subur.

Eksperimen Pasteur menunjukkan dengan pasti bahwa generasi spontan mikroba dalam infus organik tidak terjadi. Semua organisme hidup berkembang dari embrio, mis. berasal dari makhluk hidup lain. Pada saat yang sama, konfirmasi teori biogenesis memunculkan masalah lain. Karena organisme hidup lain diperlukan untuk munculnya organisme hidup, lalu dari mana organisme hidup pertama berasal? Hanya teori keadaan mapan yang tidak memerlukan jawaban untuk pertanyaan ini, dan dalam semua teori lain diasumsikan bahwa pada tahap tertentu dalam sejarah kehidupan ada transisi dari benda mati ke hidup.

1.3Teori keadaan tunak.

Menurut teori ini, Bumi tidak pernah ada, tetapi ada selamanya; ia selalu mampu menopang kehidupan, dan jika ia telah berubah, ia telah berubah sangat sedikit. Menurut versi ini, spesies juga tidak pernah muncul, mereka selalu ada, dan setiap spesies hanya memiliki dua kemungkinan - perubahan jumlah atau kepunahan.

Pada saat yang sama, hipotesis keadaan stasioner secara fundamental bertentangan dengan data astronomi modern, yang menunjukkan waktu terbatas keberadaan bintang mana pun dan, karenanya, sistem planet di sekitar bintang. Menurut perkiraan modern berdasarkan tingkat peluruhan radioaktif, usia Bumi, Matahari, dan Tata Surya adalah ~4,6 miliar tahun. Oleh karena itu, hipotesis ini biasanya tidak dipertimbangkan oleh ilmu akademis.

Pendukung teori ini tidak mengakui bahwa ada atau tidak adanya sisa-sisa fosil tertentu dapat menunjukkan waktu kemunculan atau kepunahan spesies tertentu, dan menyebutkan sebagai contoh perwakilan ikan bersirip lobus - coelacanth (coelacanth). Menurut data paleontologi, crossopterans punah pada akhir Kapur. Pada saat yang sama, kesimpulan ini harus direvisi ketika perwakilan hidup dari crossopterygians ditemukan di wilayah Madagaskar. Pendukung teori kondisi mapan berpendapat bahwa hanya dengan mempelajari spesies hidup dan membandingkannya dengan sisa-sisa fosil, seseorang dapat menyimpulkan kepunahan, dan dalam kasus ini sangat mungkin bahwa hal itu salah. Menggunakan data paleontologi untuk mendukung teori keadaan tunak, para pendukungnya menafsirkan penampakan fosil dalam pengertian ekologis. Jadi, misalnya, kemunculan tiba-tiba spesies fosil dalam lapisan tertentu dijelaskan oleh peningkatan populasinya atau perpindahannya ke tempat-tempat yang menguntungkan untuk pelestarian sisa-sisa.

1.4Hipotesis pansermia

Hipotesis tentang munculnya kehidupan di Bumi sebagai hasil dari transfer kuman kehidupan tertentu dari planet lain disebut teori pansermia (dari bahasa Yunani - semua, semua orang dan - benih). Hipotesis ini bersebelahan dengan hipotesis keadaan tunak. Penganutnya mendukung gagasan tentang keberadaan kehidupan yang abadi dan mengemukakan gagasan tentang asal usulnya yang tiba-tiba. Salah satu yang pertama mengungkapkan gagasan tentang asal usul kehidupan kosmik (tiba-tiba) adalah ilmuwan Jerman G. Richter pada tahun 1865. Menurut Richter, kehidupan di Bumi tidak berasal dari zat anorganik, tetapi diperkenalkan dari planet lain. Dalam hal ini, muncul pertanyaan tentang bagaimana mungkin perpindahan seperti itu dari satu planet ke planet lain dan bagaimana hal itu dapat dilakukan. Jawabannya dicari terutama dalam fisika, dan tidak mengherankan bahwa pembela pertama dari pandangan ini adalah perwakilan dari ilmu ini, ilmuwan terkemuka G. Helmholtz, S. Arrhenius, J. Thomson, P.P. Lazarev dan lainnya.

Menurut gagasan Thomson dan Helmholtz, spora bakteri dan organisme lain bisa dibawa ke Bumi dengan meteorit. Studi laboratorium mengkonfirmasi resistensi yang tinggi dari organisme hidup terhadap efek samping, khususnya pada suhu rendah. Misalnya, spora dan biji tanaman tidak mati bahkan setelah terpapar oksigen atau nitrogen cair dalam waktu lama.

Penganut modern konsep pansermia (termasuk pemenang Hadiah Nobel biofisikawan Inggris F. Crick) percaya bahwa kehidupan di Bumi dibawa ke Bumi secara tidak sengaja atau sengaja oleh alien luar angkasa. Sudut pandang astronom C. Wickramasingh (Sri Lanka) dan F. Hoyle (Inggris Raya) mendukung hipotesis pansermia. Mereka percaya bahwa di luar angkasa, terutama di awan gas dan debu, mikroorganisme hadir dalam jumlah besar, di mana, menurut para ilmuwan, mereka terbentuk. Selanjutnya, mikroorganisme ini ditangkap oleh komet, yang kemudian, lewat di dekat planet, "menabur kuman kehidupan."

BAGIAN 2. TEORI PROTEIN-COACERVATE OPARINA

2.1Inti dari teori

Teori ilmiah pertama tentang asal usul organisme hidup di Bumi diciptakan oleh ahli biokimia Soviet A.I. Oparin (1894-1980). Pada tahun 1924, ia menerbitkan karya-karya di mana ia menguraikan gagasan tentang bagaimana kehidupan bisa muncul di Bumi. Menurut teori ini, kehidupan muncul dalam kondisi spesifik Bumi purba, dan dianggap oleh Oparin sebagai hasil alami dari evolusi kimia senyawa karbon di Alam Semesta.

Menurut Oparin, proses yang menyebabkan munculnya kehidupan di Bumi dapat dibagi menjadi tiga tahap:

Munculnya bahan organik.

Pembentukan biopolimer (protein, asam nukleat, polisakarida, lipid, dll) dari zat organik yang lebih sederhana.

Munculnya organisme primitif yang bereproduksi sendiri.

Teori evolusi biokimia memiliki jumlah pendukung terbesar di antara para ilmuwan modern. Bumi muncul sekitar lima miliar tahun yang lalu; Awalnya, suhu permukaannya sangat tinggi (hingga beberapa ribu derajat). Saat mendingin, permukaan padat terbentuk (kerak bumi - litosfer).

Atmosfer, yang awalnya terdiri dari gas-gas ringan (hidrogen, helium), tidak dapat dipertahankan secara efektif oleh Bumi yang kurang padat, dan gas-gas ini digantikan oleh gas-gas yang lebih berat: uap air, karbon dioksida, amonia, dan metana. Saat suhu Bumi turun di bawah 100 derajat Celcius, uap air mulai mengembun membentuk lautan dunia. Saat ini, sesuai dengan ide-ide A.I. Oparin, sintesis abiogenik terjadi, yaitu, di lautan terestrial primer yang jenuh dengan berbagai senyawa kimia sederhana, "dalam kaldu primer" di bawah pengaruh panas vulkanik, pelepasan petir, radiasi ultraviolet yang intens dan faktor lingkungan lainnya, sintesis senyawa organik yang lebih kompleks, dan kemudian biopolimer dimulai. Pembentukan zat organik difasilitasi oleh tidak adanya organisme hidup - konsumen bahan organik - dan zat pengoksidasi utama - oksigen. Molekul asam amino kompleks secara acak digabungkan menjadi peptida, yang pada gilirannya menciptakan protein asli. Dari protein ini, makhluk hidup utama berukuran mikroskopis disintesis.

Masalah tersulit dalam teori evolusi modern adalah transformasi zat organik kompleks menjadi organisme hidup sederhana. Oparin percaya bahwa peran yang menentukan dalam transformasi benda mati menjadi makhluk hidup adalah protein. Rupanya, molekul protein, menarik molekul air, membentuk kompleks hidrofilik koloid. Penggabungan lebih lanjut dari kompleks tersebut satu sama lain menyebabkan pemisahan koloid dari media berair (koaservasi). Di perbatasan antara coacervate (dari bahasa Latin Coacervus - bekuan, tumpukan) dan lingkungan, molekul lipid berbaris - membran sel primitif. Diasumsikan bahwa koloid dapat bertukar molekul dengan lingkungan (prototipe nutrisi heterotrofik) dan mengakumulasi zat tertentu. Jenis molekul lain memberikan kemampuan untuk mereproduksi dirinya sendiri. Sistem pandangan A.I. Oparin disebut "hipotesis coacervate".

Hipotesis Oparin hanyalah langkah pertama dalam pengembangan gagasan biokimia tentang asal usul kehidupan. Langkah selanjutnya adalah eksperimen L.S. Miller, yang pada tahun 1953 menunjukkan bagaimana asam amino dan molekul organik lainnya dapat terbentuk dari komponen anorganik atmosfer utama bumi di bawah pengaruh pelepasan listrik dan radiasi ultraviolet.

Akademisi Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia V.N. Parmon dan sejumlah ilmuwan lain menyarankan berbagai model untuk menjelaskan bagaimana proses autokatalitik dapat terjadi dalam media yang jenuh dengan molekul organik, mereplikasi beberapa molekul ini. Beberapa molekul bereplikasi lebih berhasil daripada yang lain. Ini memulai proses evolusi kimia, yang mendahului evolusi biologis.

Hari ini, hipotesis dunia RNA berlaku di antara ahli biologi, yang menyatakan bahwa antara evolusi kimia, di mana molekul individu berlipat ganda dan bersaing, dan kehidupan penuh berdasarkan model DNA-RNA-protein, ada tahap peralihan di mana molekul individu berkembang biak. dan bersaing satu sama lain molekul RNA. Sudah ada penelitian yang menunjukkan bahwa beberapa molekul RNA memiliki sifat autokatalitik dan dapat mereproduksi dirinya sendiri tanpa melibatkan molekul protein kompleks.

Ilmu pengetahuan modern masih jauh dari penjelasan yang lengkap tentang bagaimana materi anorganik secara spesifik telah mencapai tingkat organisasi yang tinggi, karakteristik dari proses kehidupan. Namun, jelas bahwa ini adalah proses multi-tahap, di mana tingkat organisasi materi meningkat selangkah demi selangkah. Untuk mengembalikan mekanisme spesifik dari komplikasi bertahap ini adalah tugas penelitian ilmiah di masa depan. Penelitian ini mengikuti dua bidang utama:

Dari atas ke bawah: analisis objek biologis dan studi tentang kemungkinan mekanisme pembentukan elemen individualnya;

Dari bawah ke atas: komplikasi "kimia" - studi tentang senyawa kimia yang semakin kompleks.

Sejauh ini, belum mungkin untuk mencapai kombinasi penuh dari kedua pendekatan ini. Namun demikian, bioengineer telah berhasil "menurut cetak biru", yaitu, menurut kode genetik yang diketahui dan struktur cangkang protein, merakit organisme hidup paling sederhana - virus - dari molekul biologis paling sederhana. Dengan demikian, terbukti bahwa pengaruh supernatural tidak diperlukan untuk menciptakan organisme hidup dari benda mati. Jadi hanya perlu menjawab pertanyaan bagaimana proses ini bisa berlangsung tanpa partisipasi manusia, dalam lingkungan alam.

Ada keberatan "statistik" yang tersebar luas terhadap mekanisme abiogenik asal usul kehidupan. Sebagai contoh, pada tahun 1996, ahli biokimia Jerman Schram menghitung bahwa kemungkinan kombinasi acak 6000 nukleotida dalam virus RNA mosaik tembakau: 1 peluang dalam 102.000. Ini adalah probabilitas yang sangat rendah, yang menunjukkan ketidakmungkinan total pembentukan acak seperti itu. RNA. Namun, pada kenyataannya, keberatan ini dibangun secara tidak benar. Ini berangkat dari asumsi bahwa molekul RNA virus harus dibentuk "dari awal" dari asam amino yang berbeda. Dalam kasus komplikasi bertahap sistem kimia dan biokimia, probabilitas dihitung dengan cara yang sama sekali berbeda. Selain itu, tidak perlu hanya mendapatkan virus seperti itu, dan bukan yang lain. Mempertimbangkan keberatan-keberatan ini, ternyata perkiraan kemungkinan sintesis munculnya RNA virus diremehkan sampai tidak memadai dan tidak dapat dianggap sebagai keberatan yang meyakinkan terhadap teori abiogenik tentang asal usul kehidupan.

2.2 Alexander Ivanovich Oparin dan teorinya tentang asal usul kehidupan

Sejak awal 1935, Institut Biokimia dari Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet memulai pekerjaannya, didirikan oleh Oparin bersama dengan A.N. Bach. Dari dasar Institut, Oparin mengarahkan Laboratorium Enzimologi, yang di masa depan diubah menjadi laboratorium biokimia evolusioner dan struktur subselular. Sampai tahun 1946 ia menjadi wakil direktur, setelah kematian A.N. Bach adalah direktur lembaga ini.

Pada 3 Mei 1924, pada pertemuan Masyarakat Botani Rusia, ia menyampaikan laporan "Tentang Asal Usul Kehidupan", di mana ia mengusulkan teori asal usul kehidupan dari kaldu zat organik. Pada pertengahan abad ke-20, zat organik kompleks diperoleh secara eksperimental dengan melewatkan muatan listrik melalui campuran gas dan uap, yang secara hipotesis bertepatan dengan komposisi atmosfer bumi kuno. Sebagai procells, Oparin dianggap sebagai coacervates - struktur organik yang dikelilingi oleh membran lemak.

Setelah meninggal pada tahun 1951 S.I. Vavilova A.I. Oparin menjadi ketua kedua dewan "Pengetahuan" Masyarakat Pendidikan All-Union. Dia tetap di pos ini sampai 1956, ketika M.B. Mitin.

Pada tahun 1970, Masyarakat Internasional untuk Studi Asal Usul Kehidupan diorganisir, presiden pertama dan kemudian presiden kehormatan yang dipilih Oparin. Komite Eksekutif ISSOL pada tahun 1977 menetapkan Medali Emas dinamai A.I. Oparin (Eng. Oparin Medal), diberikan untuk penelitian eksperimental paling penting di bidang ini.

2.3 Asal usul evolusi kimia "Sup primer"

Meskipun ada beberapa kesenjangan dalam pengetahuan kita tentang tahap pertama asal usul kehidupan, kita mampu menarik kesimpulan yang cukup pasti. Lagi pula, kita tahu bahwa sintesis senyawa yang mengandung hingga 24 atom karbon dan nitrogen dimungkinkan di dalam tata surya. Mungkin, sintesis senyawa yang lebih kompleks, termasuk polimer, juga dimungkinkan, meskipun tidak ada data tentang keberadaan polimer dengan urutan yang teratur. Hanya ini yang dapat kami katakan tentang komposisi media yang dikenal sebagai "kaldu primordial".

Dengan akumulasi informasi baru, menjadi semakin jelas bahwa produk sintesis primer dari molekul hibrida sederhana pasti akan terbentuk dalam kondisi yang sesuai. Kondisi ini bisa sangat beragam, dan oleh karena itu sintesis yang dipertimbangkan tidak terkait dengan waktu dan tempat yang ditentukan secara ketat.

Fakta, eksperimen, dan pengamatan berbicara tentang kemungkinan mensintesis senyawa kimia yang agak kompleks di sekitar bintang mana pun, asalkan ada cukup "bahan mentah" - debu dan gas. Jadi, tahap pertama bukanlah munculnya kehidupan sebagai persiapan untuk itu. Semuanya dimulai dengan materi yang dibentuk oleh proses astrofisika normal; transformasi lebih lanjut dilakukan sesuai sepenuhnya dengan hukum kimia, tanpa melibatkan prinsip baru. Pada saat yang sama, sudah pada tahap ini, ada seleksi awal tertentu dari jenis senyawa yang selanjutnya akan digunakan untuk membangun makhluk hidup. Akibatnya, karena proses yang terjadi pada tahap pertama ini memengaruhi seluruh proses biosintesis berikutnya, proses itu sendiri bergantung pada kondisi spesifik yang ada di planet. Itulah sebabnya Bumi - satu-satunya planet di tata surya yang memiliki lautan di permukaannya - pada saat yang sama menjadi satu-satunya planet dengan kehidupan yang berkembang.

2.4 Tahapan asal usul kehidupan

Tahap 1. Tahap ini sesuai dengan meningkatnya kompleksitas molekul dan sistem molekuler yang pada akhirnya ditakdirkan untuk dimasukkan ke dalam sistem kehidupan. Pada tahap pertama, pembentukan molekul pra-organisme dari hibrida karbon, nitrogen dan oksigen (yaitu dari metana, amonia dan air) terjadi. Gas-gas ini ditemukan dalam bentuk molekul di luar angkasa (di bagian alam semesta yang lebih dingin) bahkan sekarang. Tampaknya jelas bahwa tahap pertama dapat terjadi di banyak tempat - yang kita tahu pasti hanya Bumi dan meteorit yang berasal dari asteroid. Tempat seperti itu juga bisa menjadi awan medan utama. Ternyata juga memungkinkan untuk mensimulasikan proses-proses ini di laboratorium, yang dilakukan oleh Miller dan para pengikutnya. Dalam percobaan ini, molekul biologis yang paling penting diperoleh: beberapa basa organik (misalnya, adein), yang merupakan bagian dari protein; beberapa gula, terutama rabosa dan fosfatnya, dan, akhirnya, beberapa senyawa yang mengandung nitrogen yang lebih kompleks, seperti porfirin, yang merupakan konstituen penting dari enzim oksidatif dan pembawa energi.

Tahap 2. Pada tahap kedua, polimer dibentuk dari komponen "sup primordial" Oparan, yang sebagian besar terdiri dari molekul yang baru saja disebutkan, serta dari molekul yang lebih kompleks, dengan menggabungkan monomer atau submolekul yang serupa atau identik secara linier memesan. Pada tahap penting dalam evolusi polimer semacam itu, yang tampaknya merupakan analog yang lebih sederhana dari asam nukleat dan protein masa kini, mekanisme reproduksi dan replikasi yang ketat, yang oleh banyak ahli biologi dianggap sebagai ciri penting kehidupan itu sendiri, pasti telah muncul. Sejauh ini, kita hanya dapat merekonstruksi secara logis proses-proses yang dapat menyebabkan hal ini di bawah kondisi yang tampaknya ada di Bumi pada waktu itu, yaitu. dengan adanya air bebas, serta molekul gas dan ion logam dalam larutan. Sulit membayangkan bahwa semua ini dapat terjadi pada benda langit anhidrat seperti Bulan, dan terlebih lagi pada meteorit asal asteroid, yang hanya mengandung air dalam keadaan terikat - dalam bentuk hidrat atau es.

BAGIAN 3. KEBUTUHAN PENELITIAN ASAL USUL KEHIDUPAN

Motif praktis utama untuk mempelajari asal usul kehidupan adalah bahwa tanpanya kita tidak akan dapat memahami kehidupan modern, dan oleh karena itu kita tidak akan dapat mengendalikannya. Penting untuk mempelajari kemunculan kehidupan untuk memahami esensinya, kemungkinan dan keterbatasannya, dan kemudian hanya untuk mengembangkan yang pertama dan mengatasi yang kedua. Dalam arti yang lebih luas, kajian tentang asal usul kehidupan merupakan upaya lebih lanjut untuk menemukan makna kehidupan. Dari zaman kuno, makna hidup terlihat dalam berbagai hal, tetapi seiring waktu, kepalsuan berbagai jalan makna hidup, kegagalan akhir mereka, menjadi semakin jelas. Sampai Abad Pertengahan dan bahkan kemudian, tujuan hidup dalam sistem umum tatanan dunia dianggap diketahui. Orang yang berbeda di peradaban yang berbeda memecahkan pertanyaan ini dengan cara yang berbeda, tetapi solusi ini sangat mirip sehingga mereka dapat dianggap sebagai varian dari jawaban yang sama - jawaban paling sederhana adalah bahwa kehidupan masuk akal dalam rencana Tuhan yang mahatahu dan mahakuasa. Kehendak Tuhan harus dipenuhi, dan jika terkadang sulit untuk memahami apa isinya, maka berbagai interpretasi diperbolehkan. Tapi dari semua jawaban seperti itu, hanya satu yang bisa benar. Dan apa jawaban ini - itu diberikan untuk diketahui bukan untuk semua orang, tetapi hanya untuk orang percaya sejati.

Revolusi ilmiah yang dimulai pada abad ke-17 secara bertahap meruntuhkan fondasi iman. Tetapi bahkan di benak mereka yang, dengan satu atau lain cara, dengan penemuan dan wawasan intelektual mereka menghancurkan benteng iman (kadang-kadang sepenuhnya tanpa disadari), iman masih tetap ada. Paradoksnya, semakin kuat serangannya, semakin banyak pikiran orang yang berpegang pada keyakinan ini. Oleh karena itu, resistensi terhadap peneliti lebih lanjut, yang, secara alami, harus mengakhiri pandangan agama tentang Semesta. Meskipun perlawanan terhadap ide-ide baru tidak lagi sekuat pada zaman Copernicus dan bahkan Darwin, itu masih ada. Namun apa yang sedikit diketahui tentang kemungkinan asal usul kehidupan sudah cukup untuk mengguncang fondasi iman jauh lebih dalam daripada yang dapat dilakukan oleh penemuan lain di masa lalu. Struktur Alam Semesta secara keseluruhan dan proses yang terjadi di dalamnya mulai menjadi jelas bagi kita, meskipun hanya dalam garis besar kasar, dan setelah itu tidak ada yang bisa tetap tidak berubah.

Kebutuhan akan mitos yang menjelaskan asal usul dan nasib manusia muncul pada awal sejarah, dan banyak sekali mitos semacam itu telah dikenal sejak zaman kuno, tetapi belum ada yang muncul yang sama-sama memuaskan pikiran dan hati. Di satu sisi, iman dipanggil untuk mengoreksi ketidaksempurnaan pikiran manusia dan pengamatannya, dan di sisi lain, apa yang dianggap sebagai gambaran ilmiah tentang Semesta mulai tampak tidak berarti, kering, dan tidak memuaskan. Sekarang, akhirnya, kita mulai melihat makna yang diinginkan, dan ini bukan karena penciptaan "filsafat yang menenangkan", tetapi secara praktis karena pengurangan beban hidup dan peningkatan kemampuan manusia.

BAGIAN 4. PANDANGAN MODERN TENTANG ASAL usul KEHIDUPAN DI BUMI

Teori A.I. Oparin dan hipotesis serupa lainnya memiliki satu kelemahan signifikan: tidak ada satu fakta pun yang akan mengkonfirmasi kemungkinan sintesis abiogenik di Bumi bahkan organisme hidup paling sederhana dari senyawa tak bernyawa. Ribuan upaya sintesis semacam itu telah dilakukan di banyak laboratorium di seluruh dunia. Misalnya, ilmuwan Amerika S. Miller, berdasarkan asumsi tentang komposisi atmosfer utama Bumi, melewatkan pelepasan listrik melalui campuran metana, amonia, hidrogen, dan uap air dalam perangkat khusus. Dia berhasil mendapatkan molekul asam amino - "bahan penyusun" dasar yang membentuk dasar kehidupan - protein. Percobaan ini diulang berkali-kali, beberapa ilmuwan berhasil mendapatkan rantai peptida (protein sederhana) yang cukup panjang. Hanya! Tidak ada yang cukup beruntung untuk mensintesis bahkan organisme hidup yang paling sederhana. Saat ini prinsip Redi populer di kalangan ilmuwan: "Yang hidup - hanya dari yang hidup."

Tetapi anggaplah bahwa upaya seperti itu suatu hari nanti akan dimahkotai dengan kesuksesan. Apa yang akan dibuktikan oleh pengalaman seperti itu? Hanya itu untuk sintesis kehidupan, diperlukan akal manusia, ilmu pengetahuan canggih yang kompleks, dan teknologi modern. Tak satu pun dari ini ada di Bumi asli. Selain itu, sintesis senyawa organik kompleks dari yang sederhana bertentangan dengan hukum kedua termodinamika, yang melarang transisi sistem material dari keadaan probabilitas yang lebih besar ke keadaan probabilitas yang lebih rendah, dan pengembangan dari senyawa organik sederhana ke yang kompleks, maka dari bakteri ke manusia, terjadi di arah ini. Di sini kita hanya mengamati proses kreatif. Hukum kedua termodinamika adalah hukum yang tidak dapat diubah, satu-satunya hukum yang tidak pernah dipertanyakan, dilanggar, atau disangkal. Oleh karena itu, urutan (informasi gen) tidak dapat muncul secara spontan dari gangguan proses acak, yang dikonfirmasi oleh teori probabilitas.

Baru-baru ini, penelitian matematika telah memberikan pukulan telak terhadap hipotesis sintesis abiogenik. Matematikawan telah menghitung bahwa kemungkinan generasi spontan organisme hidup dari blok tak bernyawa hampir nol. Jadi, L. Blumenfeld membuktikan bahwa kemungkinan pembentukan acak dari setidaknya satu molekul DNA (asam deoksiribonukleat - salah satu komponen terpenting dari kode genetik) selama seluruh keberadaan Bumi adalah 1/10800. pikirkan tentang jumlah kecil yang dapat diabaikan dari angka ini! Memang, dalam penyebutnya ada angka, di mana setelah satu ada serangkaian 800 nol, dan jumlah ini adalah jumlah yang luar biasa kali lebih besar daripada jumlah total semua atom di Semesta. Ahli astrofisika Amerika modern C. Wickramasinghe secara kiasan menyatakan ketidakmungkinan sintesis abiogenik: “Lebih cepat untuk badai yang menyapu kuburan pesawat tua untuk merakit superliner baru dari potongan-potongan daripada sebagai hasil dari proses acak kehidupan akan muncul dari komponen-komponennya.”

Bertentangan dengan teori sintesis abiogenik dan data geologi. Tidak peduli seberapa jauh kita menembus jauh ke dalam sejarah geologi, kita tidak menemukan jejak "era Azoic", yaitu periode ketika kehidupan tidak ada di Bumi.

Sekarang ahli paleontologi di bebatuan yang usianya mencapai 3,8 miliar tahun, yaitu, dekat dengan waktu pembentukan Bumi (4-4,5 miliar tahun yang lalu menurut perkiraan terbaru), telah menemukan fosil makhluk yang agak terorganisir secara kompleks - bakteri, biru -ganggang hijau, jamur sederhana. V. Vernadsky yakin bahwa kehidupan secara geologis abadi, yaitu, tidak ada era dalam sejarah geologis ketika planet kita tidak bernyawa. “Masalah abiogenesis (generasi spontan organisme hidup),” tulis ilmuwan itu pada tahun 1938, “tetap tidak membuahkan hasil dan melumpuhkan karya ilmiah yang benar-benar terlambat.”

Sekarang bentuk kehidupan sangat erat hubungannya dengan hidrosfer. Ini dibuktikan oleh setidaknya fakta bahwa air adalah bagian utama dari massa organisme darat apa pun (seseorang, misalnya, terdiri dari lebih dari 70% air, dan organisme seperti ubur-ubur - 97-98%). Jelas, kehidupan di Bumi terbentuk hanya ketika hidrosfer muncul di atasnya, dan ini, menurut informasi geologis, terjadi hampir sejak awal keberadaan planet kita. Banyak sifat organisme hidup justru disebabkan oleh sifat-sifat air, sedangkan air itu sendiri adalah senyawa yang fenomenal. Jadi, menurut P. Privalov, air adalah sistem kerja sama di mana setiap tindakan didistribusikan secara "relay", yaitu, ada "tindakan jauh".

Beberapa ilmuwan percaya bahwa seluruh hidrosfer Bumi, pada dasarnya, adalah satu "molekul" raksasa air. Telah ditetapkan bahwa air dapat diaktifkan oleh medan elektromagnetik alami yang berasal dari terestrial dan kosmik (khususnya, buatan). Penemuan baru-baru ini oleh para ilmuwan Prancis tentang "memori air" sangat menarik. Mungkin fakta bahwa biosfer Bumi adalah superorganisme tunggal disebabkan oleh sifat-sifat air ini? Bagaimanapun, organisme adalah bagian penyusunnya, "tetesan" supermolekul air terestrial ini.

Meskipun kita masih hanya mengetahui kehidupan protein-nukleat-akuatik terestrial, ini tidak berarti bahwa bentuk-bentuk lainnya tidak dapat eksis di Kosmos yang tak terbatas. Beberapa ilmuwan, khususnya ilmuwan Amerika, G. Feinberg dan R. Shapiro, memodelkan varian yang mungkin secara hipotetis seperti itu:

Plasmoid - kehidupan di atmosfer bintang karena gaya magnet yang terkait dengan kelompok pelepasan listrik bergerak;

Radiobes - kehidupan di awan antarbintang berdasarkan kumpulan atom yang berada dalam keadaan eksitasi yang berbeda;

Lavob adalah kehidupan berbasis silikon yang bisa eksis di danau lava cair di planet yang sangat panas;

Hidrogen - kehidupan yang dapat eksis pada suhu rendah di planet yang ditutupi dengan "reservoir" metana cair, dan menarik energi dari konversi ortohidrogen menjadi parahidrogen;

Termofag adalah spesies kehidupan kosmik yang menarik energi dari gradien suhu di atmosfer atau lautan planet.

Tentu saja, bentuk kehidupan eksotis seperti itu selama ini hanya ada dalam imajinasi para ilmuwan dan penulis fiksi ilmiah. Namun demikian, kemungkinan keberadaan nyata dari beberapa dari mereka, khususnya plasmoid, tidak dikesampingkan. Ada beberapa alasan untuk percaya bahwa di Bumi, bersamaan dengan bentuk kehidupan "kita", ada jenis lain darinya, mirip dengan plasmoid yang disebutkan. Ini termasuk beberapa jenis UFO (benda terbang tak dikenal), formasi yang mirip dengan bola petir, serta tidak terlihat oleh mata, tetapi ditentukan oleh film fotografi berwarna, "gumpalan" energi yang terbang di atmosfer, yang dalam beberapa kasus menunjukkan perilaku yang wajar.

Jadi, sekarang ada alasan untuk menyatakan bahwa kehidupan di Bumi muncul sejak awal keberadaannya dan muncul, menurut C. Wickramasinghe, ”dari sistem kehidupan galaksi umum yang menembus segalanya”.

KESIMPULAN

Apakah kita memiliki hak logis untuk mengenali perbedaan mendasar antara yang hidup dan yang tidak hidup? Apakah ada fakta di alam sekitar kita yang meyakinkan kita bahwa kehidupan ada selamanya dan memiliki begitu sedikit kesamaan dengan alam mati sehingga dalam keadaan apa pun ia tidak dapat terbentuk, menonjol darinya? Bisakah kita mengenali organisme sebagai formasi sepenuhnya, yang secara fundamental berbeda dari bagian dunia lainnya?

Biologi abad ke-20 memperdalam pemahaman tentang ciri-ciri penting makhluk hidup, mengungkapkan dasar-dasar molekuler kehidupan. Inti dari gambaran biologis modern tentang dunia adalah gagasan bahwa dunia yang hidup adalah sistem megah dari sistem yang sangat terorganisir.

Tidak diragukan lagi, pengetahuan baru akan dimasukkan dalam model asal usul kehidupan, dan mereka akan semakin dibenarkan. Tetapi semakin kualitatif yang baru berbeda dari yang lama, semakin sulit untuk menjelaskan asal-usulnya.

Penting untuk mempelajari kemunculan kehidupan untuk memahami esensinya, kemungkinan dan keterbatasannya, dan kemudian hanya untuk mengembangkan yang pertama dan mengatasi yang kedua.

Kehidupan adalah salah satu fenomena alam yang paling kompleks. Sejak zaman kuno, itu dianggap misterius dan tidak dapat diketahui - itulah sebabnya selalu ada pertikaian tajam antara materialis dan idealis mengenai masalah asal-usulnya. Beberapa penganut pandangan idealis menganggap hidup sebagai awal spiritual non-materi yang muncul sebagai hasil dari penciptaan ilahi. Materialis, sebaliknya, percaya bahwa kehidupan di Bumi muncul dari benda mati dengan generasi spontan (abiogenesis) atau dibawa dari dunia lain, yaitu. merupakan produk dari organisme hidup lain (biogenesis).

Menurut konsep ilmiah modern, kehidupan adalah proses adanya sistem kompleks yang terdiri dari molekul organik besar dan zat anorganik dan mampu mereproduksi sendiri, mengembangkan diri, dan mempertahankan keberadaannya sebagai hasil dari pertukaran energi dan materi dengan materi. lingkungan. Dengan demikian, ilmu biologi berdiri di atas posisi materialistis.

Pada saat yang sama, pertanyaan tentang asal usul kehidupan belum juga terpecahkan.

LITERATUR

1. Oparin A. I. Munculnya kehidupan di Bumi. - Tbilisi: Mincebra, 1985. - 270 detik.

2. Bernal D. Munculnya kehidupan Lampiran No. 1: Oparin AI Asal usul kehidupan. - Moskow: Mir, 1969. - 365 detik.

3.Vernadsky v. I. Benda hidup. - Moskow: Nauka, 1978. - 407 detik.

4. Naidysh V. M. Konsep ilmu alam modern - Moskow: Nauka, 1999. - 215 detik.

5. biologi umum. Ed. N.D.Lisova. -Minsk, 1999 - 190-an.

6. Ponnamperuma S. Asal usul kehidupan. - Moskow: Mir, 1977. - 234 detik.

7. Vologodin A.G. Asal usul kehidupan di Bumi. - Moskow: Pengetahuan, 1970. - 345 detik.

8. Ignatov AI Masalah asal usul kehidupan. - Moskow: Soviet Rusia, 1962. - 538 detik.

9. Bernal J. Munculnya kehidupan. - Moskow: Mir, 1969. - 650-an.

Ada hipotesis tentang kemungkinan masuknya bakteri, mikroba, dan organisme kecil lainnya melalui pengenalan benda langit. Organisme berkembang dan sebagai hasil dari transformasi jangka panjang, kehidupan secara bertahap muncul di Bumi. Hipotesis menganggap organisme yang dapat berfungsi bahkan dalam lingkungan anoksik dan pada suhu tinggi atau rendah yang tidak normal.

Hal ini disebabkan adanya bakteri migran pada asteroid dan meteorit, yang merupakan pecahan dari tabrakan planet atau benda lain. Karena adanya cangkang luar yang tahan aus, serta karena kemampuannya untuk memperlambat semua proses kehidupan (terkadang berubah menjadi spora), kehidupan semacam ini dapat bergerak untuk waktu yang sangat lama dan dalam waktu yang sangat lama. jarak.

Saat memasuki kondisi yang lebih ramah, "pelancong intergalaksi" mengaktifkan fungsi pendukung kehidupan utama. Dan tanpa disadari, mereka membentuk, seiring waktu, kehidupan di Bumi.

Fakta keberadaan zat sintetis dan organik saat ini tidak dapat disangkal. Selain itu, pada abad kesembilan belas, ilmuwan Jerman Friedrich Wöhler mensintesis bahan organik (urea) dari bahan anorganik (amonium sianat). Kemudian hidrokarbon disintesis. Jadi, kehidupan di planet Bumi kemungkinan besar berasal dari sintesis dari bahan anorganik. Melalui abiogenesis, teori asal usul kehidupan dikemukakan.

Karena peran utama dalam struktur organisme organik apa pun dimainkan oleh asam amino. Masuk akal untuk berasumsi bahwa mereka terlibat dalam penyelesaian Bumi dengan kehidupan. Berdasarkan data yang diperoleh dari percobaan Stanley Miller dan Harold Urey (pembentukan asam amino dengan melewatkan muatan listrik melalui gas), kita dapat membicarakan kemungkinan pembentukan asam amino. Bagaimanapun, asam amino adalah blok bangunan yang dengannya sistem kompleks tubuh dan kehidupan apa pun, masing-masing, dibangun.

Hipotesis kosmogonik

Mungkin interpretasi paling populer dari semuanya, yang diketahui setiap siswa. Teori Big Bang telah dan tetap menjadi topik hangat diskusi. Big Bang berasal dari titik tunggal akumulasi energi, sebagai akibatnya Alam Semesta mengembang secara signifikan. Tubuh kosmik terbentuk. Terlepas dari semua konsistensi, Teori Big Bang tidak menjelaskan pembentukan alam semesta itu sendiri. Faktanya, tidak ada hipotesis yang bisa menjelaskannya.

Simbiosis organel organisme nuklir

Versi asal usul kehidupan di Bumi ini juga disebut endosimbiosis. Ketentuan sistem yang jelas disusun oleh ahli botani dan zoologi Rusia K. S. Merezhkovsky. Inti dari konsep ini terletak pada hidup bersama yang saling menguntungkan antara organel dengan sel. Yang, pada gilirannya, menunjukkan endosimbiosis, sebagai simbiosis yang menguntungkan kedua belah pihak dengan pembentukan sel eukariotik (sel di mana nukleus hadir). Kemudian, dengan bantuan transfer informasi genetik antara bakteri, perkembangan dan peningkatan populasi mereka dilakukan. Menurut versi ini, semua perkembangan lebih lanjut dari kehidupan dan bentuk kehidupan disebabkan oleh nenek moyang spesies modern sebelumnya.

Generasi spontan

Pernyataan semacam ini di abad kesembilan belas, tidak dapat diambil tanpa bagian dari skeptisisme. Kemunculan spesies secara tiba-tiba, yaitu terbentuknya kehidupan dari benda mati, tampak seperti fantasi bagi orang-orang pada masa itu. Pada saat yang sama, heterogenesis (metode reproduksi, sebagai akibatnya individu dilahirkan yang sangat berbeda dari orang tuanya) diakui sebagai penjelasan yang masuk akal tentang kehidupan. Sebuah contoh sederhana akan menjadi pembentukan sistem yang layak kompleks dari zat yang membusuk.

Misalnya, di Mesir yang sama, hieroglif Mesir melaporkan munculnya kehidupan yang beragam mulai dari air, pasir, sisa-sisa tanaman yang membusuk dan membusuk. Berita ini tentu tidak mengejutkan para filosof Yunani kuno. Di sana, kepercayaan tentang asal usul kehidupan dari benda mati dianggap sebagai fakta yang tidak memerlukan pembuktian. Filsuf besar Yunani Aristoteles berbicara tentang kebenaran yang terlihat dengan cara ini: "kutu daun terbentuk dari makanan busuk, Buaya adalah hasil dari proses pembusukan kayu di bawah air." Secara misterius, tetapi terlepas dari segala macam penganiayaan dari gereja, keyakinan di bawah dada misteri hidup selama satu abad.

Perdebatan tentang kehidupan di Bumi tidak bisa berlangsung selamanya. Itulah sebabnya, pada akhir abad kesembilan belas, ahli mikrobiologi dan kimiawan Prancis Louis Pasteur melakukan analisisnya. Penelitiannya sangat ilmiah. Percobaan dilakukan pada tahun 1860-1862. Berkat penghapusan perselisihan dari keadaan mengantuk, Pasteur mampu memecahkan masalah generasi spontan kehidupan. (Untuk itu ia dianugerahi hadiah oleh Akademi Ilmu Pengetahuan Prancis)

Penciptaan keberadaan dari tanah liat biasa

Kedengarannya seperti kegilaan, tetapi pada kenyataannya topik ini memiliki hak untuk hidup. Lagi pula, tidak sia-sia ilmuwan Skotlandia, A.J. Cairns-Smith, mengajukan teori protein tentang kehidupan. Sangat membentuk dasar dari studi serupa, ia berbicara tentang interaksi pada tingkat molekuler antara konstituen organik dan tanah liat sederhana ... Berada di bawah pengaruhnya, komponen membentuk sistem yang stabil di mana perubahan terjadi pada struktur kedua komponen, dan kemudian pembentukan kehidupan yang berkelanjutan. Dengan cara yang unik dan orisinal, Kearns-Smith menjelaskan posisinya. Kristal tanah liat, dengan inklusi biologis di dalamnya, melahirkan kehidupan bersama, setelah itu "kerja sama" mereka berakhir.

Teori bencana permanen

Menurut konsep yang dikembangkan oleh Georges Cuvier, dunia yang dapat Anda lihat saat ini sama sekali bukan yang utama. Dan siapa dia, jadi itu hanyalah mata rantai lain dalam rantai yang terputus secara konsisten. Ini berarti bahwa kita hidup di dunia yang pada akhirnya akan mengalami kepunahan massal kehidupan. Pada saat yang sama, tidak semua yang ada di Bumi mengalami kehancuran global (misalnya, ada banjir). Beberapa spesies, dalam proses adaptasinya, bertahan, dengan demikian menghuni Bumi. Struktur spesies dan kehidupan, menurut Georges Cuvier, tetap tidak berubah.

Materi sebagai realitas objektif

Tema utama pengajaran adalah berbagai bidang dan bidang yang mendekatkan pemahaman evolusi dari sudut pandang ilmu-ilmu eksakta. (materialisme adalah pandangan dunia dalam filsafat yang mengungkapkan semua keadaan kausal, fenomena dan faktor realitas. Hukum berlaku untuk manusia, masyarakat, Bumi). Teori ini dikemukakan oleh penganut materialisme terkenal, yang percaya bahwa kehidupan di Bumi berasal dari transformasi di tingkat kimia. Selain itu, mereka terjadi hampir 4 miliar tahun yang lalu. Penjelasan tentang kehidupan memiliki hubungan langsung dengan DNA, (asam deoksiribonukleat) RNA (asam ribonukleat), serta beberapa HMC (senyawa dengan berat molekul tinggi, dalam hal ini protein.)

Konsep tersebut dibentuk melalui penelitian ilmiah, mengungkapkan esensi biologi molekuler dan genetika, genetika. Sumbernya berwibawa, terutama mengingat masa muda mereka. Bagaimanapun, studi tentang hipotesis tentang dunia RNA mulai dilakukan pada akhir abad kedua puluh. Kontribusi besar untuk teori dibuat oleh Carl Richard Woese.

Ajaran Charles Darwin

Berbicara tentang asal usul spesies, tidak mungkin untuk tidak menyebut orang yang benar-benar brilian seperti Charles Darwin. Karya hidupnya, seleksi alam, meletakkan dasar bagi gerakan massa ateis. Di sisi lain, ia memberikan dorongan yang belum pernah terjadi sebelumnya bagi sains, landasan yang tak habis-habisnya untuk penelitian dan eksperimen. Inti dari doktrin ini adalah kelangsungan hidup spesies sepanjang sejarah, dengan menyesuaikan organisme dengan kondisi lokal, pembentukan fitur baru yang membantu dalam lingkungan yang kompetitif.

Evolusi mengacu pada beberapa proses yang bertujuan untuk mengubah kehidupan suatu organisme dan organisme itu sendiri dari waktu ke waktu. Di bawah sifat-sifat turun-temurun, mereka berarti transfer informasi perilaku, genetik, atau jenis lain (transmisi dari ibu ke anak.)

Kekuatan utama pergerakan evolusi, menurut Darwin, adalah perjuangan untuk hak untuk hidup, melalui seleksi dan keragaman spesies. Di bawah pengaruh ide-ide Darwin, pada awal abad kedua puluh, penelitian secara aktif dilakukan dalam hal ekologi, serta genetika. Ajaran zoologi telah berubah secara radikal.

Ciptaan Tuhan

Banyak orang dari seluruh dunia masih mengaku beriman kepada Tuhan. Kreasionisme adalah interpretasi dari pembentukan kehidupan di Bumi. Penafsiran terdiri dari sistem pernyataan berdasarkan Alkitab dan menganggap kehidupan sebagai makhluk yang diciptakan oleh dewa pencipta. Data diambil dari "Perjanjian Lama", "Injil" dan tulisan suci lainnya.

Interpretasi tentang penciptaan kehidupan dalam agama yang berbeda agak mirip. Menurut Alkitab, bumi diciptakan dalam tujuh hari. Langit, benda angkasa, air dan sejenisnya, diciptakan dalam lima hari. Pada hari keenam, Tuhan menciptakan Adam dari tanah liat. Melihat seorang pria yang bosan dan kesepian, Tuhan memutuskan untuk menciptakan keajaiban lain. Mengambil tulang rusuk Adam, dia menciptakan Hawa. Hari ketujuh diakui sebagai hari libur.

Adam dan Hawa hidup tanpa kesulitan, sampai iblis jahat berupa ular memutuskan untuk menggoda Hawa. Lagi pula, di tengah-tengah surga berdiri pohon pengetahuan tentang yang baik dan yang jahat. Ibu pertama mengundang Adam untuk berbagi makanan, dengan demikian melanggar kata yang diberikan kepada Tuhan (dia melarang menyentuh buah terlarang.)

Orang-orang pertama diusir ke dunia kita, dengan demikian memulai sejarah semua umat manusia dan kehidupan di Bumi.

Tahukah kamu asal usul kehidupan?
3. Apa prinsip dasar metode ilmiah?

Masalah asal usul kehidupan di planet kita adalah salah satu masalah utama dalam ilmu pengetahuan alam modern. Sejak zaman kuno, orang telah mencoba menemukan jawaban atas pertanyaan ini.

Kreasionisme (lat, sgeatio - penciptaan).

Pada waktu yang berbeda, orang yang berbeda memiliki ide mereka sendiri tentang asal usul kehidupan. Mereka tercermin dalam kitab-kitab suci berbagai agama, yang menjelaskan munculnya kehidupan sebagai tindakan Sang Pencipta (kehendak Tuhan). Hipotesis tentang asal usul ilahi makhluk hidup hanya dapat diterima dengan keyakinan, karena tidak dapat diverifikasi atau disangkal secara eksperimental. Oleh karena itu, tidak dapat dianggap ilmiah sudut pandang.

Hipotesis asal usul kehidupan secara spontan.

Dari zaman kuno hingga pertengahan abad ke-17. para ilmuwan tidak meragukan kemungkinan munculnya kehidupan secara spontan. Diyakini bahwa makhluk hidup dapat muncul dari benda mati, misalnya, ikan - dari lumpur, cacing - dari tanah, tikus - dari kain, lalat - dari daging busuk, dan juga bahwa beberapa bentuk dapat memunculkan yang lain, misalnya, hewan juga dapat terbentuk dari buah-buahan (lihat, hal. 343).

Jadi, Aristoteles yang hebat, mempelajari belut, menemukan bahwa di antara mereka tidak ada individu dengan kaviar atau susu. Berdasarkan hal ini, ia menyarankan agar sidat lahir dari "sosis" lumpur, yang terbentuk dari gesekan ikan dewasa dengan dasar.

Pukulan pertama terhadap konsep generasi spontan datang dari eksperimen ilmuwan Italia Francesca Redi, yang pada tahun 1668 membuktikan ketidakmungkinan generasi spontan lalat dalam daging yang membusuk.

Meskipun demikian, ide-ide generasi spontan kehidupan bertahan sampai pertengahan abad ke-19. Baru pada tahun 1862 ilmuwan Prancis Louis Pasteur akhirnya menyangkal hipotesis generasi spontan kehidupan.

Karya Guru memungkinkan untuk menegaskan bahwa prinsip "Semua makhluk hidup - dari makhluk hidup" adalah benar untuk semua yang diketahui organisme di planet kita, tetapi mereka tidak menyelesaikan pertanyaan tentang asal usul kehidupan.

Hipotesis panspermia.

Bukti kemustahilan munculnya kehidupan secara spontan memunculkan masalah lain. Jika organisme hidup lain diperlukan untuk munculnya organisme hidup, lalu dari mana organisme hidup pertama berasal? Ini mendorong munculnya hipotesis panspermia, yang memiliki dan memiliki banyak pendukung, termasuk di antara para ilmuwan terkemuka.Mereka percaya bahwa untuk pertama kalinya kehidupan tidak berasal dari Bumi, tetapi entah bagaimana diperkenalkan ke planet kita.

Namun, hipotesis panspermia hanya mencoba menjelaskan munculnya kehidupan di Bumi. Itu tidak menjawab pertanyaan tentang bagaimana kehidupan dimulai.

Penyangkalan terhadap fakta munculnya kehidupan secara spontan pada saat ini tidak bertentangan dengan gagasan tentang kemungkinan fundamental perkembangan kehidupan di masa lalu dari materi anorganik.

Hipotesis evolusi biokimia.

Pada 1920-an, ilmuwan Rusia A. I. Oparin dan orang Inggris J. Haldane mengajukan hipotesis tentang asal usul kehidupan dalam proses biokimia. evolusi senyawa karbon, yang membentuk dasar dari ide-ide modern.

Pada tahun 1924, AI Oparin menerbitkan ketentuan utama hipotesisnya tentang asal usul kehidupan di Bumi. Dia berangkat dari fakta bahwa dalam kondisi modern kemunculan makhluk hidup dari alam mati tidak mungkin. Abiogenik (yaitu, tanpa partisipasi organisme hidup) kemunculan materi hidup hanya mungkin terjadi dalam kondisi atmosfer purba dan tidak adanya organisme hidup.

Menurut A. I. Oparin, di atmosfer utama planet ini, jenuh dengan berbagai gas, dengan pelepasan listrik yang kuat, serta di bawah pengaruh radiasi ultraviolet (tidak ada oksigen di atmosfer dan, oleh karena itu, tidak ada lapisan pelindung ozon , atmosfer berkurang) dan senyawa organik radiasi tinggi dapat terbentuk yang terakumulasi di laut, membentuk "sup primordial".

Diketahui bahwa dalam larutan pekat zat organik (protein, asam nukleat, lemak) dalam kondisi tertentu, gumpalan yang disebut tetes coacervate, atau coacervate, dapat terbentuk. Coacervates tidak rusak dalam atmosfer reduksi. Dari larutan, mereka menerima bahan kimia, mereka mensintesis senyawa baru, akibatnya mereka tumbuh dan menjadi lebih kompleks.

Coacervate sudah menyerupai organisme hidup, tetapi belum seperti itu, karena mereka tidak memiliki struktur internal teratur yang melekat pada organisme hidup, dan tidak dapat bereproduksi. Protein coacervates dianggap oleh A.I., Oparin sebagai probion - prekursor organisme hidup. Dia berasumsi bahwa pada tahap tertentu, probion protein termasuk asam nukleat, menciptakan kompleks tunggal.
Interaksi protein dan asam nukleat menyebabkan munculnya sifat hidup seperti reproduksi sendiri, pelestarian informasi turun-temurun dan transmisi ke generasi berikutnya.
Probion, di mana metabolisme digabungkan dengan kemampuan untuk bereproduksi sendiri, sudah dapat dianggap sebagai prosel primitif.

Pada tahun 1929, ilmuwan Inggris J. Haldane juga mengajukan hipotesis tentang asal usul kehidupan abiogenik, tetapi menurut pandangannya, yang utama bukanlah sistem koarservat yang mampu bertukar zat dengan lingkungan, tetapi sistem makromolekul yang mampu mandiri. reproduksi. Dengan kata lain, A. I. Oparin memprioritaskan protein, dan J. Haldane - untuk asam nukleat.

Hipotesis Oparin-Holdein memenangkan banyak pendukung, karena menerima konfirmasi eksperimental kemungkinan sintesis abiogenik biopolimer organik.

Pada tahun 1953, ilmuwan Amerika Stanley Miller, dalam instalasi yang dia buat (Gbr. 141), mensimulasikan kondisi yang mungkin ada di atmosfer utama bumi. Sebagai hasil dari percobaan, asam amino diperoleh. Eksperimen serupa diulang berkali-kali di berbagai laboratorium dan memungkinkan untuk membuktikan kemungkinan mendasar mensintesis hampir semua monomer biopolimer utama dalam kondisi seperti itu. Selanjutnya, ditemukan bahwa, dalam kondisi tertentu, dimungkinkan untuk mensintesis biopolimer organik yang lebih kompleks dari monomer: polipeptida, polinukleotida, polisakarida, dan lipid.

Tetapi hipotesis Oparin-Haldane juga memiliki sisi lemah, yang ditunjukkan oleh lawan-lawannya. Dalam kerangka hipotesis ini, tidak mungkin menjelaskan masalah utama: bagaimana lompatan kualitatif dari benda mati ke hidup terjadi. Memang, untuk reproduksi sendiri asam nukleat, protein enzim diperlukan, dan untuk sintesis protein, asam nukleat.

Kreasionisme. Generasi spontan. Hipotesis panspermia. Hipotesis evolusi biokimia. Coacervate. Probion.

1. Mengapa gagasan tentang asal usul kehidupan ilahi tidak dapat dikonfirmasi atau disangkal?
2. Apa ketentuan utama dari hipotesis Oparin-Haldane?
3. Bukti eksperimental apa yang dapat diberikan untuk mendukung hipotesis ini?
4. Apa perbedaan antara hipotesis A. I. Oparin dan hipotesis J. Haldane?
5. Argumen apa yang diberikan lawan ketika mengkritik hipotesis Oparin-Haldane?

Berikan kemungkinan argumen "untuk" dan "menentang" hipotesis panspermia.

C. Darwin menulis pada tahun 1871: “Tetapi sekarang ... di beberapa reservoir hangat yang mengandung semua garam amonium dan fosfor yang diperlukan dan dapat diakses oleh cahaya, panas, listrik, dll., sebuah protein yang mampu melakukan transformasi lebih jauh dan lebih kompleks, maka zat ini akan segera dihancurkan atau diserap, yang tidak mungkin terjadi pada masa sebelum munculnya makhluk hidup.

Konfirmasi atau bantah pernyataan Charles Darwin ini.

Dalam memahami esensi kehidupan dan asal usulnya dalam budaya peradaban manusia, telah lama ada dua gagasan - biogenesis dan abiogenesis. Gagasan biogenesis (asal usul makhluk hidup dari makhluk hidup) berasal dari konstruksi keagamaan Timur kuno, di mana gagasan tentang tidak adanya awal dan akhir fenomena alam adalah umum. Realitas kehidupan abadi untuk budaya ini dapat diterima secara logis, serta keabadian materi, Kosmos.
Ide alternatif - abiogenesis (asal kehidupan dari non-kehidupan) kembali ke peradaban yang ada jauh sebelum zaman kita di lembah sungai Tigris dan Efrat. Daerah ini terus-menerus dilanda banjir, dan tidak mengherankan jika itu menjadi tempat lahirnya bencana, yang mempengaruhi peradaban Eropa melalui Yudaisme dan Kristen. Bencana, seolah-olah, mengganggu koneksi, rantai generasi, menyarankan penciptaannya, kemunculan kembali. Dalam hal ini, kepercayaan pada generasi spontan periodik suatu organisme di bawah pengaruh penyebab alami atau supernatural tersebar luas dalam budaya Eropa.

Kamensky A. A., Kriksunov E. V., Pasechnik V. V. Biologi Kelas 10
Dikirim oleh pembaca dari situs web

Isi pelajaran Garis besar pelajaran dan kerangka pendukung Presentasi pelajaran Metode akseleratif dan teknologi interaktif Latihan tertutup (untuk penggunaan guru saja) Penilaian Praktik tugas dan latihan, lokakarya pemeriksaan diri, laboratorium, kasus tingkat kerumitan tugas: pekerjaan rumah normal, tinggi, olimpiade Ilustrasi ilustrasi: klip video, audio, foto, grafik, tabel, komik, chip esai multimedia untuk humor boks ingin tahu, perumpamaan, lelucon, ucapan, teka-teki silang, kutipan Add-on pengujian independen eksternal (VNT) buku teks liburan tematik utama dan tambahan, slogan artikel fitur nasional glosarium istilah lainnya Hanya untuk guru