მუნიციპალური საგანმანათლებლო დაწესებულება

45-ე საშუალო სკოლა

თეორიები დედამიწაზე სიცოცხლის წარმოშობის შესახებ

Შესრულებული : მოსწავლე 11 „ბ“ კლასი

ნიგმატულინა მარია

პროვეილა : ბიოლოგიის მასწავლებელი

ტრაპუევა ლ.ს.

ჩელიაბინსკი

2010 წელი

შესავალი

ჰიპოთეზები სიცოცხლის წარმოშობის შესახებ

გენობიოზი და ჰოლობიოზი

ოპარინ-ჰალდანის თეორია

რნმ-ის სამყარო, როგორც თანამედროვე ცხოვრების წინამორბედი

პანსპერმია

სიცოცხლის სპონტანური თაობა

სტაბილური მდგომარეობის თეორია

კრეაციონიზმი

ევოლუციის თეორია

დარვინის თეორია

დასკვნა

შესავალი

თეორიები დედამიწის წარმოშობისა და მასზე სიცოცხლისა, და მართლაც მთელი სამყაროს შესახებ, მრავალფეროვანია და შორს არის სანდო. სტაბილური მდგომარეობის თეორიის თანახმად, სამყარო სამუდამოდ არსებობდა. სხვა ჰიპოთეზების მიხედვით, სამყარო შეიძლება წარმოშობილიყო ნეიტრონების გროვისგან დიდი აფეთქების შედეგად, დაიბადა ერთ-ერთ შავ ხვრელში, ან შეიქმნა შემოქმედის მიერ. პოპულარული წარმოდგენების საწინააღმდეგოდ, მეცნიერებას არ შეუძლია უარყოს სამყაროს ღვთაებრივი შექმნის თეზისი, ისევე როგორც თეოლოგიური შეხედულებები არ უარყოფენ შესაძლებლობას, რომ სიცოცხლემ თავისი განვითარების პროცესში შეიძინა თვისებები, რომლებიც შეიძლება აიხსნას ბუნების კანონების საფუძველზე. .

ჰიპოთეზები სიცოცხლის წარმოშობის შესახებ

დედამიწაზე სიცოცხლის წარმოშობასთან დაკავშირებით სხვადასხვა დროს წამოაყენეს შემდეგი ჰიპოთეზა:

ბიოქიმიური ევოლუციის ჰიპოთეზა

პანსპერმიის ჰიპოთეზა

ცხოვრების სტაციონარული მდგომარეობის ჰიპოთეზა

სპონტანური წარმოშობის ჰიპოთეზა

თეორიები სპონტანური თაობადა მყარი მდგომარეობამხოლოდ ისტორიული ან ფილოსოფიური ინტერესია, ვინაიდან სამეცნიერო კვლევის შედეგები ეწინააღმდეგება ამ თეორიების დასკვნებს.

თეორია პანსპერმიაარ წყვეტს სიცოცხლის წარმოშობის ფუნდამენტურ საკითხს, ის მხოლოდ უბიძგებს მას სამყაროს კიდევ უფრო ნისლიან წარსულში, თუმცა ეს არ შეიძლება გამოირიცხოს, როგორც ჰიპოთეზა დედამიწაზე სიცოცხლის დაწყების შესახებ.

გენობიოზი და ჰოლობიოზი

იმისდა მიხედვით, თუ რა ითვლება პირველად, არსებობს ორი მეთოდოლოგიური მიდგომა სიცოცხლის წარმოშობის საკითხთან დაკავშირებით:

გენობიოზი- მეთოდოლოგიური მიდგომა სიცოცხლის წარმოშობის საკითხისადმი, რომელიც ეფუძნება მოლეკულური სისტემის პრიმატის რწმენას პირველადი გენეტიკური კოდის თვისებებთან.

ჰოლობიოზი- მეთოდოლოგიური მიდგომა სიცოცხლის წარმოშობის საკითხთან დაკავშირებით, რომელიც ეფუძნება სტრუქტურების პრიმატის იდეას, რომლებსაც აქვთ ელემენტარული მეტაბოლიზმის უნარი ფერმენტული მექანიზმის მონაწილეობით.

ოპარინ-ჰალდანის თეორია

1924 წელს მომავალმა აკადემიკოსმა ოპარინმა გამოაქვეყნა სტატია "სიცოცხლის წარმოშობა", რომელიც 1938 წელს ითარგმნა ინგლისურად და გააღვიძა ინტერესი სპონტანური წარმოშობის თეორიისადმი. ოპარინმა თქვა, რომ მაკრომოლეკულური ნაერთების ხსნარებში, სპონტანურადიქმნება გაზრდილი კონცენტრაციის ზონები, რომლებიც შედარებით გამოყოფილია გარე გარემოდან და შეუძლიათ მასთან ურთიერთობის შენარჩუნება. მან მათ დაურეკა Coacervate წვეთები, ან უბრალოდ კოცერვატებს.

მისი თეორიის თანახმად, პროცესი, რამაც გამოიწვია სიცოცხლის გაჩენა დედამიწაზე, შეიძლება დაიყოს სამ ეტაპად:

ორგანული ნივთიერებების გაჩენა

ცილების გაჩენა

ცილის სხეულების გაჩენა

ასტრონომიული კვლევები აჩვენებს, რომ როგორც ვარსკვლავები, ასევე პლანეტარული სისტემები წარმოიქმნება გაზისა და მტვრის მატერიისგან. ლითონებთან და მათ ოქსიდებთან ერთად შეიცავდა წყალბადს, ამიაკს, წყალს და უმარტივეს ნახშირწყალბადს - მეთანს.

ცილოვანი სტრუქტურების ფორმირების პროცესის დაწყების პირობები შეიქმნა პირველადი ოკეანის გამოჩენის დღიდან. წყლის გარემოში ნახშირწყალბადების წარმოებულებმა შეიძლება განიცადონ რთული ქიმიური ცვლილებები და გარდაქმნები. მოლეკულების ამ გართულების შედეგად შეიძლება წარმოიქმნას უფრო რთული ორგანული ნივთიერებები, კერძოდ ნახშირწყლები.

მეცნიერებამ დაამტკიცა, რომ ულტრაიისფერი სხივების გამოყენების შედეგად შესაძლებელია არა მხოლოდ ამინომჟავების, არამედ სხვა ბიოქიმიური ნივთიერებების ხელოვნურად სინთეზირებაც. ოპარინის თეორიის მიხედვით, კოაცერვატის წვეთების წარმოქმნა შეიძლება იყოს შემდგომი ნაბიჯი ცილოვანი სხეულების გაჩენისკენ. გარკვეულ პირობებში, ორგანული მოლეკულების წყლიანმა გარსმა შეიძინა მკაფიო საზღვრები და გამოყო მოლეკულა მიმდებარე ხსნარიდან. წყლის გარსით გარშემორტყმული მოლეკულები გაერთიანდნენ და წარმოქმნიან მულტიმოლეკულურ კომპლექსებს - კოაცერვატებს.

კოაცერვატის წვეთები ასევე შეიძლება წარმოიშვას სხვადასხვა პოლიმერების მარტივი შერევით. ამ შემთხვევაში მოხდა პოლიმერული მოლეკულების თვითშეკრება მულტიმოლეკულურ წარმონაქმნებში - ოპტიკური მიკროსკოპის ქვეშ ხილული წვეთები.

წვეთებს შეეძლოთ ნივთიერებების გარედან შეწოვა ღია სისტემების წესით. როდესაც კოაცერვატის წვეთებში შედიოდა სხვადასხვა კატალიზატორები (ფერმენტების ჩათვლით), მათში სხვადასხვა რეაქცია მოხდა, კერძოდ, გარე გარემოდან მომდინარე მონომერების პოლიმერიზაცია. ამის გამო, წვეთები შეიძლება გაიზარდოს მოცულობაში და წონაში, შემდეგ კი დაიშალა ქალიშვილ ფორმირებებად. ამრიგად, კოაცერვატებს შეუძლიათ გაიზარდონ, გამრავლდნენ და განახორციელონ მეტაბოლიზმი.

მსგავსი მოსაზრებები გამოთქვა ბრიტანელმა ბიოლოგმა ჯონ ჰალდენმაც.

თეორია გამოსცადა სტენლი მილერმა 1953 წელს მილერ-ურიის ექსპერიმენტში. მან მოათავსა H 2 O, NH 3, CH 4, CO 2, CO ნარევი დახურულ ჭურჭელში (ნახ. 1) და დაიწყო მასში ელექტრული გამონადენის გავლა. აღმოჩნდა, რომ ამინომჟავები იქმნება. მოგვიანებით სხვადასხვა პირობებში მიიღეს სხვა შაქარი და ნუკლეოტიდები. მან დაასკვნა, რომ ევოლუცია შეიძლება მოხდეს ხსნარისგან განცალკევებულ მდგომარეობაში (კოაცერვატები). თუმცა, ასეთ სისტემას არ შეუძლია საკუთარი თავის რეპროდუცირება.

თეორია დასაბუთებული იყო, გარდა ერთი პრობლემისა, რომელმაც დიდი ხნის განმავლობაში თვალი ხუჭა სიცოცხლის წარმოშობის დარგის თითქმის ყველა ექსპერტზე. თუ სპონტანურად, შემთხვევითი შაბლონის გარეშე სინთეზებით კოაცერვატში, წარმოიქმნება ცილის მოლეკულების ერთი წარმატებული კონსტრუქცია (მაგალითად, ეფექტური კატალიზატორები, რომლებიც უპირატესობას ანიჭებენ ამ კოაცერვატს ზრდასა და გამრავლებაში), მაშინ როგორ შეიძლებოდა მათი კოპირება კოაცერვატის შიგნით გასანაწილებლად. , და კიდევ უფრო მეტი გადაცემის შთამომავლების coacervates? თეორიამ ვერ შესთავაზა გადაწყვეტა ზუსტი გამრავლების პრობლემას - კოაცერვატში და თაობებში - ცალკეული, შემთხვევით გამოჩენილი ეფექტური ცილის სტრუქტურების. თუმცა, ნაჩვენები იყო, რომ პირველი კოცერვატები შეიძლება წარმოიქმნას სპონტანურად აბიოგენურად სინთეზირებული ლიპიდებისგან და მათ შეეძლოთ სიმბიოზში შესვლა "ცოცხალ ხსნარებთან" - თვითრეპროდუცირებადი რნმ-ის მოლეკულების კოლონიებთან, რომელთა შორის იყო ლიპიდების სინთეზის კატალიზატორი რიბოზიმები. უკვე შესაძლებელია.დაუძახეთ მას ორგანიზმი.

ალექსანდრე ოპარინი (მარჯვნივ) ლაბორატორიაში

რნმ-ის სამყარო, როგორც თანამედროვე ცხოვრების წინამორბედი

21-ე საუკუნისთვის ოპარინ-ჰალდანის თეორიამ, რომელიც ცილების თავდაპირველ იერსახეს ითვალისწინებს, პრაქტიკულად ადგილი დაუთმო უფრო თანამედროვეს. მისი განვითარების სტიმული იყო რიბოზიმების - რნმ-ის მოლეკულების აღმოჩენა ფერმენტული აქტივობით და, შესაბამისად, შეუძლია აერთიანებს ფუნქციებს, რომლებიც რეალურ უჯრედებში ძირითადად ცალ-ცალკე სრულდება ცილებით და დნმ-ით, ანუ ბიოქიმიური რეაქციების კატალიზება და მემკვიდრეობითი ინფორმაციის შენახვა. ამრიგად, ვარაუდობენ, რომ პირველი ცოცხალი არსებები იყვნენ რნმ-ის ორგანიზმები ცილების და დნმ-ის გარეშე, და მათი პროტოტიპი შეიძლება იყოს ავტოკატალიტიკური ციკლი, რომელიც ჩამოყალიბდა სწორედ რიბოზიმებით, რომლებსაც შეუძლიათ გაატარონ თავიანთი ასლების სინთეზი.

პანსპერმია

პანსპერმიის თეორიის მიხედვით, რომელიც 1865 წელს შემოთავაზებული გერმანელი მეცნიერის გ. არამიწიერი წარმოშობის ცოცხალი ორგანიზმების ყველაზე სავარაუდო დარტყმა მეტეორიტებითა და კოსმოსური მტვერით. ეს ვარაუდი ეფუძნება მონაცემებს ზოგიერთი ორგანიზმისა და მათი სპორების მაღალი წინააღმდეგობის შესახებ რადიაციის, მაღალი ვაკუუმის, დაბალი ტემპერატურისა და სხვა გავლენის მიმართ. თუმცა მეტეორიტებში აღმოჩენილი მიკროორგანიზმების არამიწიერი წარმოშობის დამადასტურებელი სანდო ფაქტები ჯერ კიდევ არ არსებობს. მაგრამ იმ შემთხვევაშიც კი, თუ ისინი დედამიწაზე მოხვდნენ და ჩვენს პლანეტაზე სიცოცხლეს წარმოშობდნენ, სიცოცხლის ორიგინალური წარმოშობის საკითხი პასუხგაუცემელი დარჩებოდა.

ფრენსის კრიკმა და ლესლი ორგელმა 1973 წელს შემოგვთავაზეს კიდევ ერთი ვარიანტი - კონტროლირებადი პანსპერმია, ანუ დედამიწის მიზანმიმართული "ინფექცია" (სხვა პლანეტურ სისტემებთან ერთად) მიკროორგანიზმებით, რომლებიც უპილოტო კოსმოსურ ხომალდზე მიწოდებულნი არიან მოწინავე უცხო ცივილიზაციის მიერ, რომელიც შესაძლოა გლობალურ წინაშე დგას. კატასტროფა ან უბრალოდ სხვა პლანეტების ტერაფორმირების იმედი მომავალი კოლონიზაციისთვის. მათი თეორიის სასარგებლოდ მათ მოჰყავდათ ორი ძირითადი არგუმენტი - გენეტიკური კოდის უნივერსალურობა (კოდის ცნობილი სხვა ვარიაციები გამოიყენება ბიოსფეროში გაცილებით ნაკლებად ხშირად და ნაკლებად განსხვავდება უნივერსალურისგან) და მოლიბდენის მნიშვნელოვანი როლი ზოგიერთ ფერმენტში. . მოლიბდენი არის ძალიან იშვიათი ელემენტი მთელ მზის სისტემაში. ავტორების აზრით, თავდაპირველი ცივილიზაცია შესაძლოა მოლიბდენით გამდიდრებულ ვარსკვლავთან ახლოს ცხოვრობდა.

იმის საწინააღმდეგოდ, რომ პანსპერმიის თეორია (მათ შორის კონტროლირებადი) არ წყვეტს სიცოცხლის წარმოშობის საკითხს, მათ წამოაყენეს შემდეგი არგუმენტი: ჩვენთვის უცნობ სხვა ტიპის პლანეტებზე სიცოცხლის წარმოშობის ალბათობა თავდაპირველად შეიძლება იყოს დიდი. უფრო მაღალი ვიდრე დედამიწაზე, მაგალითად, სპეციალური მინერალების არსებობის გამო მაღალი კატალიზური აქტივობით.

1981 წელს ფ. კრიკმა დაწერა წიგნი „ცხოვრება თავად: მისი წარმოშობა და ბუნება“, რომელშიც ის უფრო დეტალურად აღწერს ჰიპოთეზას კონტროლირებადი პანსპერმიის შესახებ, ვიდრე სტატიაში და პოპულარული ფორმით.

სიცოცხლის სპონტანური თაობა

ეს თეორია გავრცელდა ძველ ჩინეთში, ბაბილონსა და ძველ ეგვიპტეში, როგორც ალტერნატივა კრეაციონიზმისა, რომელთანაც იგი თანაარსებობდა. არისტოტელე (ძვ. წ. 384-322), ხშირად აღიარებული, როგორც ბიოლოგიის ფუძემდებელი, იცავდა სიცოცხლის სპონტანური წარმოშობის თეორიას. ამ ჰიპოთეზის თანახმად, ნივთიერების გარკვეული „ნაწილაკები“ შეიცავს ერთგვარ „აქტიურ პრინციპს“, რომელსაც შესაფერის პირობებში შეუძლია ცოცხალი ორგანიზმის შექმნა. არისტოტელე მართალი იყო, როცა ფიქრობდა, რომ ეს აქტიური პრინციპი შეიცავს განაყოფიერებულ კვერცხუჯრედს, მაგრამ შეცდომით სჯეროდა, რომ ის ასევე გვხვდება მზის შუქში, ტალახში და დამპალ ხორცში.

ქრისტიანობის გავრცელებასთან ერთად, სიცოცხლის სპონტანური წარმოშობის თეორია დაეცა, მაგრამ ეს იდეა სადღაც უკანა პლანზე კიდევ მრავალი საუკუნის განმავლობაში განაგრძობდა არსებობას.

ცნობილმა მეცნიერმა ვან ჰელმონტმა აღწერა ექსპერიმენტი, რომელშიც მან თაგვები, სავარაუდოდ, სამ კვირაში შექმნა. ამისთვის ჭუჭყიანი პერანგი, მუქი კარადა და ერთი მუჭა ხორბალი იყო საჭირო. ვან ჰელმონტი თაგვის დაბადების პროცესში აქტიურ პრინციპად ადამიანის ოფლს მიიჩნევდა.

1688 წელს იტალიელმა ბიოლოგმა და ექიმმა ფრანჩესკო რედიმ სიცოცხლის წარმოშობის პრობლემას უფრო მკაცრად მიუახლოვდა და ეჭვქვეშ დააყენა სპონტანური წარმოშობის თეორია. რედიმ დაადგინა, რომ პატარა თეთრი ჭიები, რომლებიც დამპალ ხორცზე ჩნდება, ბუზის ლარვებია. ექსპერიმენტების სერიის ჩატარების შემდეგ მან მიიღო მონაცემები, რომლებიც ადასტურებენ აზრს, რომ სიცოცხლე შეიძლება წარმოიშვას მხოლოდ წინა ცხოვრებიდან (ბიოგენეზის კონცეფცია).

თუმცა ამ ექსპერიმენტებს არ მოჰყოლია სპონტანური წარმოშობის იდეის უარყოფა და მიუხედავად იმისა, რომ ეს იდეა გარკვეულწილად უკანა პლანზე გაქრა, ის განაგრძობდა სიცოცხლის წარმოშობის მთავარ ვერსიას.

მიუხედავად იმისა, რომ რედის ექსპერიმენტებმა, როგორც ჩანს, უარყო ბუზების სპონტანური თაობა, ანტონი ვან ლეუვენჰუკის ადრეულმა მიკროსკოპულმა კვლევებმა გააძლიერა ეს თეორია მიკროორგანიზმების შემთხვევაში. თავად ლეუვენჰუკი არ შესულა კამათში ბიოგენეზისა და სპონტანური წარმოშობის მომხრეებს შორის, მაგრამ მისი დაკვირვებები მიკროსკოპის ქვეშ ორივე თეორიას აძლევდა საკვებს.

1860 წელს ფრანგი ქიმიკოსი ლუი პასტერი შეეხო სიცოცხლის წარმოშობის პრობლემას. თავისი ექსპერიმენტებით მან დაამტკიცა, რომ ბაქტერიები ყველგან არიან და რომ არაცოცხალი მასალები ადვილად შეიძლება დაბინძურდეს ცოცხალი არსებებით, თუ ისინი სათანადოდ არ არის სტერილური. მეცნიერმა წყალში მოადუღა სხვადასხვა საშუალება, რომელშიც მიკროორგანიზმები წარმოიქმნებოდა. დამატებით ადუღებამ მოკლა მიკროორგანიზმები და მათი სპორები. პასტერმა დაამაგრა დალუქული კოლბა თავისუფალი ბოლოთი S-ის ფორმის მილზე. მიკროორგანიზმების სპორები დასახლდა მრუდე მილზე და ვერ შეაღწია მკვებავ გარემოში. კარგად მოხარშული მკვებავი საშუალება სტერილური დარჩა, მასში სიცოცხლე არ აღმოჩნდა, მიუხედავად იმისა, რომ უზრუნველყოფილი იყო ჰაერის დაშვება.

მთელი რიგი ექსპერიმენტების შედეგად პასტერმა დაამტკიცა ბიოგენეზის თეორიის მართებულობა და საბოლოოდ უარყო სპონტანური წარმოშობის თეორია.

სტაბილური მდგომარეობის თეორია

მდგრადი მდგომარეობის თეორიის მიხედვით, დედამიწა არასოდეს გაჩენილა, მაგრამ არსებობდა სამუდამოდ; მას ყოველთვის შეეძლო სიცოცხლის შენარჩუნება და თუ შეიცვალა, ძალიან ცოტა შეიცვალა. ამ ვერსიით, სახეობები ასევე არასოდეს წარმოიშვა, ისინი ყოველთვის არსებობდნენ და თითოეულ სახეობას აქვს მხოლოდ ორი შესაძლებლობა - ან რიცხვის შეცვლა ან გადაშენება.

ამასთან, სტაციონარული მდგომარეობის ჰიპოთეზა ძირეულად ეწინააღმდეგება თანამედროვე ასტრონომიის მონაცემებს, რომლებიც მიუთითებენ ნებისმიერი ვარსკვლავის და, შესაბამისად, პლანეტარული სისტემების არსებობის სასრულ დროზე ვარსკვლავების გარშემო. რადიოაქტიური დაშლის მაჩვენებლებზე დაფუძნებული თანამედროვე შეფასებით, დედამიწის, მზისა და მზის სისტემის ასაკი ~4,6 მილიარდი წელია. ამიტომ, ეს ჰიპოთეზა ჩვეულებრივ არ განიხილება აკადემიური მეცნიერების მიერ.

ამ თეორიის მომხრეები არ აღიარებენ, რომ გარკვეული ნამარხი ნაშთების არსებობა ან არარსებობა შეიძლება მიუთითებდეს კონკრეტული სახეობის გაჩენის ან გადაშენების დროზე და მაგალითად მოჰყავთ წიბოიანი თევზის წარმომადგენელი - coelacanth (coelacanth). პალეონტოლოგიური მონაცემებით, კროსოპტერები გადაშენდნენ ცარცული პერიოდის ბოლოს. თუმცა, ეს დასკვნა უნდა გადაიხედოს, როდესაც მადაგასკარის რეგიონში კროსოპტერიგების ცოცხალი წარმომადგენლები იპოვეს. სტაბილური მდგომარეობის თეორიის მომხრეები ამტკიცებენ, რომ მხოლოდ ცოცხალი სახეობების შესწავლითა და ნამარხების ნარჩენებთან შედარებით შეიძლება დასკვნის გაკეთება გადაშენების შესახებ და ამ შემთხვევაში ძალიან სავარაუდოა, რომ ეს არასწორი აღმოჩნდეს. სტაბილური მდგომარეობის თეორიის მხარდასაჭერად პალეონტოლოგიური მონაცემების გამოყენებით, მისი მომხრეები ნამარხების გამოჩენას ეკოლოგიური გაგებით ინტერპრეტაციას უკეთებენ. ასე, მაგალითად, ნამარხი სახეობის უეცარი გამოჩენა კონკრეტულ ფენაში აიხსნება მისი პოპულაციის ზრდით ან ნაშთების შესანარჩუნებლად ხელსაყრელ ადგილებში გადაადგილებით.

კრეაციონიზმი

კრეაციონიზმი (ინგლისურიდან. შექმნა- შექმნა) - რელიგიური და ფილოსოფიური კონცეფცია, რომლის ფარგლებშიც ორგანული სამყაროს მთელი მრავალფეროვნება, კაცობრიობა, პლანეტა დედამიწა, ისევე როგორც მთელი სამყარო, განიხილება, როგორც შეგნებულად შექმნილი რომელიმე უზენაესი არსების ან ღვთაების მიერ. თეორია კრეაციონიზმისიცოცხლის წარმოშობის საკითხზე პასუხი რელიგიაზე (ღვთის მიერ სიცოცხლის შექმნა) მითითებით, პოპერის კრიტერიუმით, იგი სცილდება სამეცნიერო კვლევის სფეროს (რადგან უდაოა: შეუძლებელია მეცნიერული მეთოდებით დამტკიცება. ღმერთმა არ შექმნა სიცოცხლე და რომ ღმერთმა შექმნა იგი). გარდა ამისა, ეს თეორია არ იძლევა დამაკმაყოფილებელ პასუხს თავად უზენაესი არსების გაჩენისა და არსებობის მიზეზების შესახებ, როგორც წესი, უბრალოდ პოსტულირებულია მისი უსაწყისობა.

ევოლუციის თეორია

აქამდე, სამეცნიერო და ზოგადსაგანმანათლებლო გარემოში, ევოლუციის თეორია ითვლებოდა დედამიწაზე სიცოცხლის წარმოშობის მთავარ თეორიად მთელი მისი მრავალფეროვნებით. ეს თეორია წარმოიშვა დარვინის ოჯახის ნაშრომებიდან: ექიმი, ნატურალისტი და პოეტი ერასმუს დარვინი (1731-1802), რომელმაც შემოგვთავაზა ევოლუციის თეორია 1790-იან წლებში და, განსაკუთრებით, მისი შვილიშვილი ნატურალისტი ჩარლზ დარვინი (1809-1882). რომელმაც 1859 წელს გამოსცა მისი ახლა ცნობილი წიგნი სახეობების წარმოშობის შესახებ ბუნებრივი გადარჩევის გზით, ან საყვარელი ჯიშების შენარჩუნება სიცოცხლისთვის ბრძოლაში.
ევოლუციის თეორია, რომელსაც ხშირად უწოდებენ დარვინის თეორიას ან დარვინიზმს, არ გაჩენილა. დარვინის დროისთვის საყოველთაოდ აღიარებული იყო იმანუელ კანტის კოსმოლოგიური თეორია, თავისი უსასრულო სივრცეში და დროში, ექვემდებარება ისააკ ნიუტონის მიერ აღწერილ მექანიკის კანონებს. გარდა ამისა, ინგლისელმა მეცნიერმა ჩარლზ ლაილმა (1797-1875) დაადასტურა მე-18 საუკუნის მეცნიერის ჯეისონ ჰატონის (1726-1797) მიერ შემოთავაზებული ეგრეთ წოდებული უნიფორმაციურობის თეორია, რომლის მიხედვითაც დედამიწა მილიონობით წლის განმავლობაში ჩამოყალიბდა. ნელი და თანდათანობითი პროცესები, რომლებიც დღესაც გრძელდება. ლაილმა ეს დასკვნა დაასაბუთა 1830-1833 წლებში გამოცემული „გეოლოგიის საფუძვლების“ 3 ტომში.
ამრიგად, შეიქმნა ევოლუციის თეორიის საფუძველი, რომელზედაც ჩარლზ დარვინმა შექმნა თავისი თეორიის ჰარმონიული ნაგებობა წიგნების გამოქვეყნებით: "სახეობათა წარმოშობა", "შინაური ცხოველებისა და კულტივირებული მცენარეების შეცვლა", "ადამიანის წარმოშობა და სექსუალური შერჩევა“ და სხვა.

დარვინის თეორია

დარვინის მიხედვით ევოლუცია, ე.ი. დედამიწის ორგანული სამყაროს განვითარების ისტორია სამი ძირითადი ფაქტორის: ცვალებადობის, მემკვიდრეობითობისა და ბუნებრივი გადარჩევის ურთიერთქმედების შედეგად ხორციელდება. ამ ფაქტორების გამო, განვითარების პროცესში მყოფი ორგანიზმები სულ უფრო მეტ ახალ ადაპტაციურ თვისებებს აგროვებენ, რაც საბოლოოდ იწვევს ახალი სახეობების ჩამოყალიბებას.
დარვინის თეორიის მხარდასაჭერად, დაუყოვნებლივ იქნა შემოთავაზებული 2 არგუმენტი: ვესტიგიალური ორგანოები და ემბრიონის რეკაპიტულაციის თეორია.
ამრიგად, შეადგინეს სია 180 ადამიანის რუდიმენტისგან - ორგანოებისგან, რომლებმაც დაკარგეს დანიშნულება მისი განვითარების პროცესში ქვედა ფორმებიდან, ე.ი. ორგანოები, რომლებიც ადამიანს აღარ სჭირდება და შეიძლება ამოიღონ. თუმცა, როდესაც ისინი სწავლობდნენ ამ რუდიმენტებს (მაგალითად, დანართს), მეცნიერებმა სიიდან ამოკვეთეს ორგანო შემდეგ ორგანო, სანამ არ გადაკვეთეს ყველაფერი. 100 წლის შემდეგ ფიზიოლოგები ადამიანის არცერთ ორგანოს უსარგებლოდ არ თვლიან.
სულ მალე, ემბრიონული რეკაპიტულაციის თეორიამ, რომელიც 1868 წელს შემოგვთავაზა გერმანელმა ზოოლოგმა ერნსტ ჰეკეელმა, დარვინის სწავლებების მხარდამჭერმა და პროპაგანდისტმა, დიდხანს სიცოცხლე მისცა. ეს თეორია ეფუძნება ადამიანისა და ძაღლის ემბრიონების აშკარა მსგავსებას 4 კვირის ასაკში, ასევე ადამიანის ემბრიონში ეგრეთ წოდებული „ღრძილების ნაპრალების“ და „კუდის“ არსებობას.
სინამდვილეში, აღმოჩნდა, რომ ჰეკელმა გააყალბა ილუსტრაციები (გააკეთა ისინი), რისთვისაც იენის უნივერსიტეტის აკადემიურმა საბჭომ ჰეკელი დამნაშავედ ცნო სამეცნიერო თაღლითობაში და მისი თეორია დაუსაბუთებელი იყო. მაგრამ სსრკ-ში, თითქმის მის დაშლამდე, სახელმძღვანელოები ჯიუტად ციტირებდნენ ემბრიონების სურათებს, რომლებიც, სავარაუდოდ, ადასტურებენ რეკაპიტულაციის თეორიას, რომელიც დიდი ხანია უარყოფილი იყო ემბრიოლოგების მიერ დანარჩენ მსოფლიოში.

დასკვნა

ამ „თეორიებიდან“ და მათ მიერ შემოთავაზებული ახსნა-განმარტებები არსებული სახეობების მრავალფეროვნებისთვის იყენებს ერთსა და იმავე მონაცემებს, მაგრამ ხაზს უსვამს მის სხვადასხვა ასპექტს. სამეცნიერო თეორიები შეიძლება იყოს სუპერ ფანტასტიკური, ერთი მხრივ, და სუპერ სკეპტიკური, მეორეს მხრივ. თეოლოგიურმა მოსაზრებებმაც შეიძლება იპოვონ ადგილი ამ ჩარჩოში, მათი ავტორების რელიგიური შეხედულებებიდან გამომდინარე. ერთ-ერთი მთავარი დაპირისპირება, ჯერ კიდევ დარვინამდელ ხანაში, იყო საკითხი მეცნიერულ და თეოლოგიურ შეხედულებებს შორის ურთიერთობის შესახებ ცხოვრების ისტორიაზე.

(9) ცხოვრება ზე დედამიწაისტორიულ წარსულში შედეგად ... უზარმაზარი რაოდენობის სხვადასხვა ჰიპოთეზა და თეორიებიმიზეზის შესახებ ცხოვრება ზე დედამიწაარცერთი მათგანი...

დედამიწაზე სიცოცხლის წარმოშობა საბუნებისმეტყველო მეცნიერების მთავარი და გადაუჭრელი პრობლემაა, რომელიც ხშირად ემსახურება მეცნიერებასა და რელიგიას შორის შეჯახების საფუძველს. თუ ბუნებაში ცოცხალი მატერიის ევოლუციის არსებობა დადასტურებულად შეიძლება ჩაითვალოს, რადგან მისი მექანიზმები აღმოაჩინეს, არქეოლოგებმა აღმოაჩინეს უძველესი, უფრო მარტივად მოწყობილი ორგანიზმები, მაშინ სიცოცხლის წარმოშობის არცერთ ჰიპოთეზას არ აქვს ასეთი ვრცელი მტკიცებულების საფუძველი. ჩვენ შეგვიძლია საკუთარი თვალით დავაკვირდეთ ევოლუციას, ყოველ შემთხვევაში შერჩევისას. უსულოსგან ცოცხალი არსების შექმნა ვერავინ შეძლო.

სიცოცხლის წარმოშობის შესახებ ჰიპოთეზების დიდი რაოდენობის მიუხედავად, მხოლოდ ერთ მათგანს აქვს მისაღები მეცნიერული ახსნა. ჰიპოთეზაა აბიოგენეზი- ხანგრძლივი ქიმიური ევოლუცია, რომელიც მოხდა ძველი დედამიწის განსაკუთრებულ პირობებში და წინ უძღოდა ბიოლოგიურ ევოლუციას. ამავდროულად, მარტივი ორგანული ნივთიერებები ჯერ სინთეზირებული იყო არაორგანული ნივთიერებებისგან, რომელთაგან უფრო რთული, შემდეგ გამოჩნდა ბიოპოლიმერები, შემდეგი ეტაპები უფრო სპეკულაციური და ძნელად დადასტურებულია. აბიოგენეზის ჰიპოთეზას აქვს მრავალი გადაუჭრელი პრობლემა, განსხვავებული შეხედულებები ქიმიური ევოლუციის გარკვეულ ეტაპებზე. თუმცა, მისი ზოგიერთი პუნქტი ემპირიულად დადასტურდა.

სხვა ჰიპოთეზები სიცოცხლის წარმოშობის შესახებ - პანსპერმია(სიცოცხლის გაცნობა კოსმოსიდან), კრეაციონიზმი(შემქმნელის შექმნა), სპონტანური თაობა(ცოცხალი ორგანიზმები უეცრად ჩნდებიან უსულო მატერიაში), მყარი მდგომარეობა(ცხოვრება ყოველთვის არსებობდა). უსულოებში სიცოცხლის სპონტანური წარმოშობის შეუძლებლობა დაადასტურეს ლუი პასტერმა (XIX ს.) და მისმა უამრავმა მეცნიერმა, მაგრამ არც ისე კატეგორიულად (ფ. რედი - XVII ს.). პანსპერმიის ჰიპოთეზა არ წყვეტს სიცოცხლის წარმოშობის პრობლემას, მაგრამ გადასცემს მას დედამიწიდან კოსმოსში ან სხვა პლანეტებზე. თუმცა, ძნელია ამ ჰიპოთეზის უარყოფა, განსაკუთრებით მისი წარმომადგენლები, რომლებიც ამტკიცებენ, რომ სიცოცხლე დედამიწაზე მეტეორიტებმა არ მოიტანა (ამ შემთხვევაში, ცოცხალი არსებები შეიძლება დაიწვას ატმოსფეროს ფენებში, დაექვემდებაროს დესტრუქციულ მოქმედებას. კოსმოსური გამოსხივება და ა.შ.), მაგრამ გონიერი არსებების მიერ. მაგრამ როგორ მოხვდნენ ისინი დედამიწაზე? ფიზიკის თვალსაზრისით (სამყაროს უზარმაზარი ზომა და სინათლის სიჩქარის დაძლევის შეუძლებლობა), ეს ძნელად შესაძლებელია.

პირველად შესაძლო აბიოგენეზი დაასაბუთა A.I. Oparin (1923-1924), მოგვიანებით ეს ჰიპოთეზა შეიმუშავა J. Haldane (1928). თუმცა, იდეა, რომ დედამიწაზე სიცოცხლეს წინ უძღოდა ორგანული ნაერთების აბიოგენური წარმოქმნა, გამოთქვა დარვინმა. აბიოგენეზის თეორია დასრულებულია და სრულდება სხვა მეცნიერების მიერ დღემდე. მისი მთავარი გადაუჭრელი პრობლემა რთული არაცოცხალი სისტემებიდან მარტივ ცოცხალ ორგანიზმებზე გადასვლის დეტალებია.

1947 წელს ჯ.ბერნალმა, ოპარინისა და ჰალდანის განვითარებაზე დაყრდნობით, ჩამოაყალიბა ბიოპოეზის თეორია, გამოყო აბიოგენეზის სამი ეტაპი: 1) ბიოლოგიური მონომერების აბიოგენური წარმოშობა; 2) ბიოპოლიმერების წარმოქმნა; 3) მემბრანების წარმოქმნა და პირველადი ორგანიზმების (პროტობიონტების) წარმოქმნა.

აბიოგენეზი

სიცოცხლის წარმოშობის ჰიპოთეტური სცენარი აბიოგენეზის თეორიის მიხედვით ქვემოთ მოცემულია ზოგადი ტერმინებით.

დედამიწის ასაკი დაახლოებით 4,5 მილიარდი წელია. თხევადი წყალი პლანეტაზე, სიცოცხლისთვის ასე აუცილებელი, მეცნიერთა აზრით, გაჩნდა არა უადრეს 4 მილიარდი წლის წინ. ამავდროულად, 3,5 მილიარდი წლის წინ დედამიწაზე სიცოცხლე უკვე არსებობდა, რასაც ადასტურებს ასეთი ასაკის ქანების აღმოჩენა მიკროორგანიზმების სასიცოცხლო აქტივობის კვალით. ამრიგად, პირველი მარტივი ორგანიზმები შედარებით სწრაფად გაჩნდნენ - 500 მილიონ წელზე ნაკლებ დროში.

როდესაც დედამიწა პირველად ჩამოყალიბდა, მისი ტემპერატურა შეიძლება მიაღწიოს 8000 °C-ს. როდესაც პლანეტა გაცივდა, ლითონები და ნახშირბადი, როგორც უმძიმესი ელემენტები, შედედდა და ჩამოყალიბდა დედამიწის ქერქი. პარალელურად ხდებოდა ვულკანური აქტივობა, ქერქი მოძრაობდა და იკუმშებოდა, მასზე წარმოიქმნებოდა ნაკეცები და რღვევები. გრავიტაციულმა ძალებმა გამოიწვია ქერქის დატკეპნა, ხოლო ენერგია გამოიყოფა სითბოს სახით.

მსუბუქი აირები (წყალბადი, ჰელიუმი, აზოტი, ჟანგბადი და ა.შ.) პლანეტამ არ შეინარჩუნა და კოსმოსში გაიქცა. მაგრამ ეს ელემენტები დარჩა სხვა ნივთიერებების შემადგენლობაში. სანამ დედამიწაზე ტემპერატურა 100°C-ზე დაბლა დაეცემა, მთელი წყალი ორთქლის მდგომარეობაში იყო. მას შემდეგ, რაც ტემპერატურა დაეცა, აორთქლება და კონდენსაცია არაერთხელ განმეორდა, იყო ძლიერი წვიმა ჭექა-ქუხილით. ცხელმა ლავამ და ვულკანურმა ფერფლმა წყალში მოხვედრისას სხვადასხვა გარემო პირობები შექმნა. ზოგიერთ შემთხვევაში შეიძლება მოხდეს გარკვეული რეაქციები.

ამრიგად, ადრეულ დედამიწაზე არსებული ფიზიკური და ქიმიური პირობები ხელსაყრელი იყო არაორგანულიდან ორგანული ნივთიერებების წარმოქმნისთვის. ატმოსფერო იყო შემცირების ტიპის, არ იყო თავისუფალი ჟანგბადი და არ იყო ოზონის შრე. ამიტომ დედამიწაზე ულტრაიისფერი და კოსმოსური გამოსხივება შეაღწია. ენერგიის სხვა წყარო იყო დედამიწის ქერქის სითბო, რომელიც ჯერ არ გაციებულა, ვულკანების ამოფრქვევა, ჭექა-ქუხილი, რადიოაქტიური დაშლა.

ატმოსფეროში იყო მეთანი, ნახშირბადის ოქსიდები, ამიაკი, წყალბადის სულფიდი, ციანიდის ნაერთები და წყლის ორთქლი. მათგან სინთეზირებული იყო რიგი უმარტივესი ორგანული ნივთიერებები. გარდა ამისა, შეიძლება წარმოიქმნას ამინომჟავები, შაქარი, აზოტოვანი ფუძეები, ნუკლეოტიდები და სხვა უფრო რთული ორგანული ნაერთები. ბევრი მათგანი მსახურობდა მონომერებად მომავალი ბიოლოგიური პოლიმერებისთვის. ატმოსფეროში თავისუფალი ჟანგბადის ნაკლებობა ხელს უწყობს რეაქციებს.

ქიმიურმა ექსპერიმენტებმა (პირველად 1953 წელს ს. მილერისა და გ. ურიის მიერ), ძველი დედამიწის პირობების სიმულაციამ, დაამტკიცა ორგანული ნივთიერებების აბიოგენური სინთეზის შესაძლებლობა არაორგანულიდან. ელექტრული გამონადენის გაზის გაზის ნარევში, რომელიც ასახავს პრიმიტიულ ატმოსფეროს, წყლის ორთქლის თანდასწრებით, მიიღება ამინომჟავები, ორგანული მჟავები, აზოტოვანი ფუძეები, ATP და ა.შ.

უნდა აღინიშნოს, რომ დედამიწის უძველეს ატმოსფეროში უმარტივესი ორგანული ნივთიერებები შეიძლება წარმოიქმნას არა მხოლოდ აბიოგენურად. ისინი ასევე ჩამოიყვანეს კოსმოსიდან, რომლებიც შეიცავს ვულკანურ მტვერს. უფრო მეტიც, ეს შეიძლება იყოს საკმაოდ დიდი რაოდენობით ორგანული ნივთიერებები.

ოკეანეში დაგროვილი დაბალმოლეკულური ორგანული ნაერთები ქმნიან ეგრეთ წოდებულ პირველყოფილ სუპს. ნივთიერებები ადსორბირებული იყო თიხის საბადოების ზედაპირზე, რამაც გაზარდა მათი კონცენტრაცია.

ძველი დედამიწის გარკვეულ პირობებში (მაგალითად, თიხაზე, გამაგრილებელი ვულკანების ფერდობებზე), შეიძლება მოხდეს მონომერების პოლიმერიზაცია. ასე წარმოიქმნა ცილები და ნუკლეინის მჟავები - ბიოპოლიმერები, რომლებიც შემდგომში სიცოცხლის ქიმიურ საფუძვლად იქცა. წყლის გარემოში პოლიმერიზაცია ნაკლებად სავარაუდოა, რადგან დეპოლიმერიზაცია ჩვეულებრივ ხდება წყალში. გამოცდილებამ დაამტკიცა პოლიპეპტიდის სინთეზის შესაძლებლობა ამინომჟავებიდან ცხელ ლავასთან კონტაქტში.

შემდეგი მნიშვნელოვანი ნაბიჯი სიცოცხლის წარმოშობისაკენ არის წყალში კოცერვატული წვეთების წარმოქმნა ( კოცერვატებს) პოლიპეპტიდებიდან, პოლინუკლეოტიდებიდან, სხვა ორგანული ნაერთებიდან. ასეთ კომპლექსებს გარედან შეიძლება ჰქონდეთ ფენა, რომელიც მიბაძავს მემბრანას და ინარჩუნებს მათ სტაბილურობას. კოაცერვატები მიიღეს ექსპერიმენტულად კოლოიდურ ხსნარებში.

ცილის მოლეკულები ამფოტერულია. ისინი იზიდავენ წყლის მოლეკულებს ისე, რომ მათ გარშემო გარსი წარმოიქმნება. მიიღება კოლოიდური ჰიდროფილური კომპლექსები, იზოლირებული წყლის მასისგან. შედეგად, წყალში წარმოიქმნება ემულსია. გარდა ამისა, კოლოიდები ერწყმის ერთმანეთს და ქმნიან კოაცერვატებს (პროცესს ეწოდება კოაცერვაცია). კოცერვატის კოლოიდური შემადგენლობა დამოკიდებული იყო იმ საშუალების შემადგენლობაზე, რომელშიც ის წარმოიქმნა. უძველესი დედამიწის სხვადასხვა წყალსაცავებში წარმოიქმნა სხვადასხვა ქიმიური შემადგენლობის კოაცერვატები. ზოგიერთი მათგანი უფრო სტაბილური იყო და გარკვეულწილად შეეძლო გარემოსთან შერჩევითი მეტაბოლიზმის განხორციელება. არსებობდა ერთგვარი ბიოქიმიური ბუნებრივი გადარჩევა.

კოცერვატებს შეუძლიათ შერჩევითად აითვისონ გარკვეული ნივთიერებები გარემოდან და გაათავისუფლონ მასში ქიმიური რეაქციების ზოგიერთი პროდუქტი. მეტაბოლიზმს ჰგავს. ნივთიერებების დაგროვებით, კოაცერვატები იზრდებოდა და როდესაც მათ მიაღწიეს კრიტიკულ ზომას, ისინი დაიშალნენ ნაწილებად, რომელთაგან თითოეულმა შეინარჩუნა ორიგინალური ორგანიზაციის მახასიათებლები.

თავად კოცერვატებში შეიძლება მოხდეს ქიმიური რეაქციები. კოაცერვატების მიერ ლითონის იონების შეწოვის დროს შეიძლება წარმოიქმნას ფერმენტები.

ევოლუციის პროცესში დარჩა მხოლოდ ისეთი სისტემები, რომლებსაც შეეძლოთ თვითრეგულირება და თვითრეპროდუქცია. ამით დაიწყო სიცოცხლის წარმოშობის შემდეგი ეტაპი - გაჩენა პროტობიონტები(ზოგიერთი წყაროს მიხედვით, ეს იგივეა, რაც კოაცერვატები) - სხეულები, რომლებსაც აქვთ რთული ქიმიური შემადგენლობა და ცოცხალი არსებების მთელი რიგი თვისებები. პროტობიონტები შეიძლება ჩაითვალოს ყველაზე სტაბილურ და წარმატებულ კოაცერვატებად.

მემბრანა შეიძლება ჩამოყალიბდეს შემდეგი გზით. ცხიმოვანი მჟავები ერწყმის ალკოჰოლს და წარმოქმნის ლიპიდებს. ლიპიდები ქმნიდნენ ფილმებს წყლის ობიექტების ზედაპირზე. მათი დამუხტული თავები წყლისკენაა მიმართული, ხოლო არაპოლარული ბოლოები გარეთ. წყალში მცურავი ცილის მოლეკულები მიიზიდა ლიპიდების თავებში, რის შედეგადაც წარმოიქმნა ორმაგი ლიპოპროტეინის ფილა. ქარისგან ასეთი ფილმი შეიძლება მოხრილიყო და ბუშტები წარმოიქმნა. კოაცერვატები შესაძლოა შემთხვევით მოხვდნენ ამ ვეზიკულებში. როდესაც ასეთი კომპლექსები კვლავ გამოჩნდა წყლის ზედაპირზე, ისინი უკვე დაფარული იყო მეორე ლიპოპროტეინის ფენით (ლიპიდების არაპოლარული ბოლოების ჰიდროფობიური ურთიერთქმედების გამო ერთმანეთის პირისპირ). დღევანდელი ცოცხალი ორგანიზმების მემბრანის ზოგადი განლაგება არის ლიპიდების ორი ფენა შიგნით და ცილების ორი ფენა, რომელიც მდებარეობს კიდეებზე. მაგრამ ევოლუციის მილიონობით წლის განმავლობაში, მემბრანა უფრო რთული გახდა ლიპიდურ შრეში ჩაძირული ცილების და მასში შეღწევის გამო, მემბრანის ცალკეული მონაკვეთების ამოღრმავება და ამოვარდნა და ა.შ.

კოაცერვატებს (ან პროტობიონტებს) შეუძლიათ მიიღონ უკვე არსებული ნუკლეინის მჟავის მოლეკულები, რომლებსაც შეუძლიათ თვითრეპროდუქცია. გარდა ამისა, ზოგიერთ პროტობიონტში შეიძლება მოხდეს ისეთი გადაწყობა, რომ ნუკლეინის მჟავამ დაიწყო ცილის კოდირება.

პროტობიონტების ევოლუცია აღარ არის ქიმიური, არამედ პრებიოლოგიური ევოლუცია. ამან გამოიწვია ცილების კატალიზური ფუნქციის გაუმჯობესება (მათ დაიწყეს ფერმენტების როლის თამაში), მემბრანების და მათი შერჩევითი გამტარიანობა (რაც პროტობიონტს აქცევს პოლიმერების სტაბილურ კომპლექტად), მატრიცის სინთეზის გაჩენა (ინფორმაციის გადაცემა ნუკლეიკიდან). მჟავა ნუკლეინის მჟავამდე და ნუკლეინის მჟავიდან ცილამდე).

სიცოცხლის წარმოშობისა და ევოლუციის ეტაპები

	ევოლუცია	შედეგები
1	ქიმიური ევოლუცია - ნაერთების სინთეზი	მარტივი ორგანული ნივთიერებები ბიოპოლიმერები
2	პრებიოლოგიური ევოლუცია - ქიმიური შერჩევა: რჩება ყველაზე სტაბილური, თვითგამრავლებადი პროტობიონტები	კოაცერვატები და პროტობიონტები ფერმენტული კატალიზი მატრიცის სინთეზი მემბრანა
3	ბიოლოგიური ევოლუცია - ბიოლოგიური შერჩევა: ბრძოლა არსებობისთვის, გარემო პირობებთან ყველაზე ადაპტირებულის გადარჩენა	ორგანიზმების ადაპტაცია სპეციფიკურ გარემო პირობებთან ცოცხალი ორგანიზმების მრავალფეროვნება

სიცოცხლის წარმოშობის შესახებ ერთ-ერთი ყველაზე დიდი საიდუმლო არის ის, თუ როგორ მოახდინა რნმ-ის კოდირება ცილების ამინომჟავების თანმიმდევრობისთვის. კითხვა ეხება რნმ-ს და არა დნმ-ს, რადგან ითვლება, რომ თავიდან რიბონუკლეინის მჟავა თამაშობდა არა მხოლოდ როლს მემკვიდრეობითი ინფორმაციის განხორციელებაში, არამედ პასუხისმგებელია მის შენახვაზე. დნმ-მა შეცვალა იგი მოგვიანებით, წარმოიქმნა რნმ-დან საპირისპირო ტრანსკრიპციით. დნმ უკეთ ინახავს ინფორმაციას და უფრო სტაბილურია (ნაკლებად მიდრეკილი რეაქციებისკენ). ამიტომ, ევოლუციის პროცესში, სწორედ ის დარჩა ინფორმაციის მცველად.

1982 წელს ტ.ჩეკმა აღმოაჩინა რნმ-ის კატალიზური აქტივობა. გარდა ამისა, რნმ შეიძლება სინთეზირებული იყოს გარკვეულ პირობებში, ფერმენტების არარსებობის შემთხვევაშიც კი, და ასევე შექმნას საკუთარი ასლები. აქედან გამომდინარე, შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ რნმ იყო პირველი ბიოპოლიმერები (რნმ-ის მსოფლიო ჰიპოთეზა). რნმ-ის ზოგიერთ მონაკვეთს შეეძლო შემთხვევით დაშიფვრა პროტობიონტისთვის გამოსადეგი პეპტიდები, ხოლო რნმ-ის სხვა მონაკვეთები ევოლუციის მსვლელობისას გახდა ამოკვეთილი ინტრონები.

უკუკავშირი გამოჩნდა პროტობიონტებში - რნმ აკოდირებს ფერმენტ ცილებს, ფერმენტული ცილები ზრდის ნუკლეინის მჟავების რაოდენობას.

ბიოლოგიური ევოლუციის დასაწყისი

ქიმიური ევოლუცია და პროტობიონტების ევოლუცია გაგრძელდა 1 მილიარდ წელზე მეტი ხნის განმავლობაში. გაჩნდა სიცოცხლე და დაიწყო მისი ბიოლოგიური ევოლუცია.

ზოგიერთმა პროტობიონტმა წარმოშვა პრიმიტიული უჯრედები, რომლებიც მოიცავს ცოცხალი არსებების თვისებების მთლიანობას, რასაც დღეს ვაკვირდებით. მათ განახორციელეს მემკვიდრეობითი ინფორმაციის შენახვა და გადაცემა, მისი გამოყენება სტრუქტურებისა და მეტაბოლიზმის შესაქმნელად. სასიცოცხლო პროცესებისთვის ენერგია უზრუნველყოფილი იყო ATP მოლეკულებით და გამოჩნდა უჯრედებისთვის დამახასიათებელი მემბრანები.

პირველი ორგანიზმები იყვნენ ანაერობული ჰეტეროტროფები. ისინი ATP-ში შენახულ ენერგიას დუღილის გზით იღებდნენ. ამის მაგალითია გლიკოლიზი - შაქრის ჟანგბადის გარეშე დაშლა. ეს ორგანიზმები ჭამდნენ პირველადი ბულიონის ორგანული ნივთიერებების ხარჯზე.

მაგრამ ორგანული მოლეკულების მარაგი თანდათან ამოიწურა, რადგან დედამიწაზე პირობები შეიცვალა და ახალი ორგანული ნივთიერებები თითქმის აღარ სინთეზირდებოდა აბიოგენურად. საკვები რესურსების კონკურენციის პირობებში ჰეტეროტროფების ევოლუცია დაჩქარდა.

უპირატესობა ბაქტერიებმა მოიპოვეს, რომლებიც ორგანული ნივთიერებების წარმოქმნით ნახშირორჟანგის დაფიქსირებას ახერხებდნენ. ნუტრიენტების ავტოტროფიული სინთეზი უფრო რთულია, ვიდრე ჰეტეროტროფული კვება, ამიტომ ის არ შეიძლებოდა წარმოშობილიყო ადრეული ცხოვრების ფორმებში. ზოგიერთი ნივთიერებისგან მზის გამოსხივების ენერგიის გავლენით წარმოიქმნა უჯრედისთვის აუცილებელი ნაერთები.

პირველი ფოტოსინთეზური ორგანიზმები არ აწარმოებდნენ ჟანგბადს. ფოტოსინთეზი მისი გათავისუფლებით, სავარაუდოდ, მოგვიანებით გაჩნდა ამჟამინდელი ლურჯი-მწვანე წყალმცენარეების მსგავს ორგანიზმებში.

ატმოსფეროში ჟანგბადის დაგროვებამ, ოზონის ეკრანის გამოჩენამ და ულტრაიისფერი გამოსხივების რაოდენობის შემცირებამ გამოიწვია რთული ორგანული ნივთიერებების აბიოგენური სინთეზის თითქმის შეუძლებლობა. მეორეს მხრივ, წარმოშობილი ცხოვრების ფორმები ასეთ პირობებში უფრო მდგრადი გახდა.

ჟანგბადის სუნთქვა გავრცელდა დედამიწაზე. ანაერობული ორგანიზმები გადარჩნენ მხოლოდ რამდენიმე ადგილას (მაგალითად, ანაერობული ბაქტერიები ცხოვრობენ მიწისქვეშა ცხელ წყაროებში).

დედამიწაზე სიცოცხლე სამი მილიარდი წლის წინ დაიწყო. მას შემდეგ, ევოლუციამ გარდაქმნა ელემენტარული ერთუჯრედიანი ორგანიზმები სხვადასხვა ფორმებად, ფერებად, ზომებად და ფუნქციებად, რასაც დღეს ვხედავთ. მაგრამ როგორ წარმოიშვა სიცოცხლე პირველყოფილ წვნიანში - წყალში, რომელიც შეიცავს არაღრმა წყაროებში და გაჯერებულია ამინომჟავებითა და ნუკლეოტიდებით?

არსებობს მრავალი თეორიული პასუხი კითხვაზე, თუ რამ გამოიწვია სიცოცხლის გაჩენა, ელვის დარტყმიდან კოსმოსურ სხეულებამდე. აქ არის მხოლოდ რამდენიმე მათგანი.

ელექტროენერგიის ნაპერწკალი

სიცოცხლის იგივე მეტაფორული ნაპერწკალი შეიძლება იყოს სრულიად პირდაპირი ნაპერწკალი ან ბევრი ნაპერწკალი, რომლის წყაროც ელვა იყო. წყალში ჩავარდნილმა ელექტრო ნაპერწკლებმა შეიძლება გამოიწვიოს ამინომჟავების და გლუკოზის წარმოქმნა, მათი გარდაქმნა მეთანით, წყლით, წყალბადით და ამიაკით მდიდარი ატმოსფეროდან. ეს თეორია 1953 წელს ექსპერიმენტულადაც კი დადასტურდა, რამაც დაადასტურა, რომ ელვა შეიძლება იყოს სიცოცხლის პირველი ფორმების გაჩენისთვის აუცილებელი ძირითადი ელემენტების წარმოქმნის მიზეზი.

ექსპერიმენტის ჩატარების შემდეგ მეცნიერებმა შეძლეს დაემტკიცებინათ, რომ ჩვენი პლანეტის ადრეული ატმოსფერო ვერ შეიცავდა საკმარის წყალბადს, მაგრამ ვულკანური ღრუბლები, რომლებიც დაფარავს დედამიწის ზედაპირს, შეიძლება შეიცავდეს ყველა საჭირო ელემენტს და, შესაბამისად, საკმარის ელექტრონებს ელვის გამოსაწვევად.

წყალქვეშა ჰიდროთერმული ხვრელები

შედარებით მძლავრი ღრმა წყლის სავენტილაციო ნაკადები შეიძლება გახდეს წყალბადის აუცილებელი წყარო მათ კლდოვან ზედაპირზე პირველი ცოცხალი ორგანიზმების ფორმირებისთვის. დღესაც კი, სხვადასხვა ეკოსისტემები ვითარდება ჰიდროთერმული სავენტილაციო არხების ირგვლივ, თუნდაც დიდ სიღრმეზე.

თიხა

პირველი ორგანული მოლეკულები შეიძლება შეხვდნენ თიხის ზედაპირზე. თიხა ყოველთვის შეიცავს საკმარის რაოდენობას ორგანულ კომპონენტებს, გარდა ამისა, ის შეიძლება გახდეს ამ კომპონენტების ერთგვარი ორგანიზატორი დნმ-ის მსგავსი უფრო რთული და ეფექტური სტრუქტურების სახით.

სინამდვილეში, დნმ არის ამინომჟავების ერთგვარი რუკა, რომელიც ზუსტად მიუთითებს, თუ როგორ უნდა იყოს ორგანიზებული ისინი რთულ ცხიმოვან უჯრედებში. შოტლანდიის გლაზგოს უნივერსიტეტის ბიოლოგთა ჯგუფი ამტკიცებს, რომ თიხა შეიძლება იყოს ასეთი რუკა უმარტივესი პოლიმერებისა და ცხიმებისთვის, თუ ისინი არ ისწავლიან „თვითორგანიზებას“.

პანსპერმია

ეს თეორია აჩენს კითხვებს სიცოცხლის კოსმოსური წარმოშობის შესაძლებლობის შესახებ. ანუ მისი პოსტულატების მიხედვით სიცოცხლე დედამიწაზე კი არ წარმოიშვა, არამედ აქ მხოლოდ მეტეორიტის დახმარებით მოიყვანეს, მაგალითად, მარსიდან. ადგილზე აღმოჩნდა საკმარისი ფრაგმენტები, რომლებიც, სავარაუდოდ, ჩვენამდე მოვიდა წითელი პლანეტიდან. კიდევ ერთი გზა "კოსმოსური ტაქსის" უცნობი ცხოვრების ფორმებისთვის არის კომეტები, რომლებსაც შეუძლიათ გადაადგილება ვარსკვლავურ სისტემებს შორის.

მაშინაც კი, თუ ეს ასეა, პანსპერმიას ჯერ კიდევ არ შეუძლია უპასუხოს კითხვას, თუ როგორ წარმოიშვა სიცოცხლე, საიდანაც იგი პლანეტა დედამიწაზე მიიყვანეს.

ყინულის ქვეშ

სავსებით შესაძლებელია, რომ ოკეანეები და კონტინენტები სამი მილიარდი წლის წინ იყო დაფარული ყინულის სქელი ფენით, რადგან მზე არ ანათებდა ისე კაშკაშა, როგორც დღეს. ყინული შეიძლება გახდეს დამცავი ფენა მყიფე ორგანული მოლეკულებისთვის, რაც ხელს უშლის ულტრაიისფერი სხივებისა და კოსმოსური სხეულების ზედაპირთან შეჯახებას, ზიანი მიაყენოს სიცოცხლის პირველ და სუსტ ფორმებს. გარდა ამისა, დაბალმა ტემპერატურამ შეიძლება გამოიწვიოს პირველი მოლეკულების ევოლუცია უფრო ძლიერ და გამძლე მოლეკულებად.

რნმ სამყარო

რნმ-ის სამყაროს თეორია ეფუძნება კვერცხისა და ქათმის ფილოსოფიურ კითხვას. ფაქტია, რომ დნმ-ის ფორმირებისთვის (გაორმაგებისთვის) საჭიროა ცილები და პროტეინებს არ შეუძლიათ საკუთარი თავის რეპროდუცირება დნმ-ში ჩადებული რუკის გარეშე. მაშ, როგორ გაჩნდა სიცოცხლე, თუ ერთი მეორის გარეშე ვერ გაჩნდება, მაგრამ ორივე მშვენივრად არსებობს აწმყოში? პასუხი შეიძლება იყოს რნმ - რიბონუკლეინის მჟავა, რომელსაც შეუძლია შეინახოს ინფორმაცია, როგორიცაა დნმ და ემსახურება როგორც ცილის ფერმენტებს. რნმ-ის საფუძველზე ჩამოყალიბდა უფრო სრულყოფილი დნმ, შემდეგ უფრო ეფექტურმა პროტეინებმა მთლიანად შეცვალა რნმ.

დღეს რნმ არსებობს და ასრულებს რამდენიმე ფუნქციას რთულ ორგანიზმებში, მაგალითად, ის პასუხისმგებელია ზოგიერთი გენის მუშაობაზე. ეს თეორია საკმაოდ ლოგიკურია, მაგრამ ის არ პასუხობს კითხვას, თუ რა იყო კატალიზატორი თავად რიბონუკლეინის მჟავის წარმოქმნისთვის. ვარაუდი, რომ ის შეიძლებოდა თავისთავად გაჩენილიყო, უარყოფილია მეცნიერთა უმეტესობის მიერ. თეორიული ახსნა არის უმარტივესი მჟავების PNA და TNA ფორმირება, რომლებიც შემდეგ გადაიზარდა რნმ-ში.

უმარტივესი დასაწყისი

ამ თეორიას ჰოლობიოზი ჰქვია და მომდინარეობს იმ იდეიდან, რომ სიცოცხლე არ დაიწყო რთული რნმ-ის მოლეკულებიდან და პირველადი გენეტიკური კოდიდან, არამედ უმარტივესი ნაწილაკებიდან, რომლებიც ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან მეტაბოლიზმის მიზნით. შესაძლოა ამ ნაწილაკებმა საბოლოოდ განავითარეს დამცავი გარსი, მემბრანის მსგავსი და შემდეგ გადაიქცნენ ერთ, უფრო რთულ ორგანიზმად. ამ მოდელს ეწოდება "მეტაბოლიზმის ფერმენტის მოდელი", ხოლო რნმ სამყაროს თეორიას "პირველადი გენეტიკური კოდის მოდელი" ეწოდება.

როგორ გაჩნდა სიცოცხლე დედამიწაზე? დეტალები კაცობრიობისთვის უცნობია, მაგრამ ქვაკუთხედის პრინციპები ჩამოყალიბებულია. არსებობს ორი ძირითადი თეორია და ბევრი უმნიშვნელო. ასე რომ, ძირითადი ვერსიით, ორგანული კომპონენტები დედამიწაზე კოსმოსიდან მოვიდა, მეორეს მიხედვით, ყველაფერი დედამიწაზე მოხდა. აქ არის რამდენიმე ყველაზე პოპულარული სწავლება.

პანსპერმია

როგორ გაჩნდა ჩვენი დედამიწა? პლანეტის ბიოგრაფია უნიკალურია და ადამიანები მის ამოხსნას სხვადასხვა გზით ცდილობენ. არსებობს ჰიპოთეზა, რომ სამყაროში არსებული სიცოცხლე ნაწილდება მეტეოროიდების (ციური სხეულები შუალედური ზომით პლანეტათაშორის მტვერსა და ასტეროიდს შორის), ასტეროიდების და პლანეტების დახმარებით. ვარაუდობენ, რომ არსებობს სიცოცხლის ფორმები, რომლებიც უძლებენ ექსპოზიციას (რადიაციული, ვაკუუმი, დაბალი ტემპერატურა და ა.შ.). მათ უწოდებენ ექსტრემოფილებს (ბაქტერიების და მიკროორგანიზმების ჩათვლით).

ისინი ხვდებიან ნამსხვრევებსა და მტვერში, რომლებიც კოსმოსში ყრიან მზის სისტემის მცირე სხეულების გადარჩენის შემდეგ. ბაქტერიებს შეუძლიათ იმოგზაურონ დასვენების დროს დიდი ხნის განმავლობაში სხვა პლანეტებთან მორიგი შემთხვევითი შეჯახებამდე.

მათ ასევე შეუძლიათ პროტოპლანეტარული დისკების შერევა (მკვრივი გაზის ღრუბელი ახალგაზრდა პლანეტის ირგვლივ). თუ ახალ ადგილას "დაჟინებული, მაგრამ მძინარე ჯარისკაცები" ხელსაყრელ პირობებში ჩავარდებიან, ისინი აქტიურდებიან. ევოლუციის პროცესი იწყება. ისტორია იხსნება ზონდების დახმარებით. კომეტების შიგნით არსებული ინსტრუმენტების მონაცემები მიუთითებს იმაზე, რომ უმეტეს შემთხვევაში დადასტურებულია იმის ალბათობა, რომ ჩვენ ყველანი "ცოტა უცხოელები" ვართ, რადგან სიცოცხლის აკვანი სივრცეა.

ბიოპოეზი

და აქ არის კიდევ ერთი მოსაზრება, თუ როგორ წარმოიშვა სიცოცხლე. დედამიწაზე არის ცოცხალი და არაცოცხალი. ზოგიერთი მეცნიერება მიესალმება აბიოგენეზს (ბიოპოეზს), რომელიც განმარტავს, თუ როგორ წარმოიშვა ბიოლოგიური სიცოცხლე არაორგანული მატერიიდან ბუნებრივი ტრანსფორმაციის დროს. ამინომჟავების უმეტესობა (ასევე უწოდებენ ყველა ცოცხალი ორგანიზმის სამშენებლო ბლოკს) შეიძლება წარმოიქმნას ბუნებრივი ქიმიური რეაქციების გამოყენებით, რომლებიც არ არის დაკავშირებული სიცოცხლესთან.

ამას ადასტურებს მიულერ-ურიის ექსპერიმენტი. 1953 წელს მეცნიერმა ელექტროენერგია გაუშვა გაზების ნარევიდან და გამოუშვა რამდენიმე ამინომჟავა ლაბორატორიულ პირობებში, რომლებიც ემსგავსება ადრეულ დედამიწას. ყველა ცოცხალ არსებაში ამინომჟავები გარდაიქმნება ცილებად ნუკლეინის მჟავების გავლენით, გენეტიკური მეხსიერების მცველები.

ეს უკანასკნელი ბიოქიმიური საშუალებებით დამოუკიდებლად სინთეზირდება და ცილები აჩქარებენ (კატალიზებენ) პროცესს. ორგანული მოლეკულებიდან რომელია პირველი? და როგორ ურთიერთობდნენ ისინი? აბიოგენეზი პასუხის პოვნის პროცესშია.

კოსმოგონიური ტენდენციები

ეს არის დოქტრინა სივრცის შესახებ. კოსმოსური მეცნიერებისა და ასტრონომიის გარკვეულ კონტექსტში, ტერმინი ეხება მზის სისტემის შექმნის (და შესწავლის) თეორიას. ნატურალისტური კოსმოგონიისკენ მიზიდულობის მცდელობები არ უძლებს დაკვირვებას. ჯერ ერთი, არსებული სამეცნიერო თეორიები ვერ ხსნიან მთავარს: როგორ გაჩნდა თავად სამყარო?

მეორეც, არ არსებობს ფიზიკური მოდელი, რომელიც ხსნის სამყაროს არსებობის ადრეულ მომენტებს. აღნიშნულ თეორიაში არ არსებობს კვანტური გრავიტაციის ცნება. მიუხედავად იმისა, რომ სიმების თეორეტიკოსები ამბობენ, რომ ელემენტარული ნაწილაკები წარმოიქმნება კვანტური სიმების ვიბრაციებისა და ურთიერთქმედების შედეგად, ისინი, ვინც სწავლობენ დიდი აფეთქების წარმოშობას და შედეგებს (მარყუჟის კვანტური კოსმოლოგია) ამას არ ეთანხმებიან. მათ მიაჩნიათ, რომ მათ აქვთ ფორმულები, რომ აღწერონ მოდელი ველის განტოლებების თვალსაზრისით.

კოსმოგონიური ჰიპოთეზების დახმარებით ადამიანები ხსნიდნენ ციური სხეულების მოძრაობისა და შემადგენლობის ერთგვაროვნებას. დედამიწაზე სიცოცხლის გამოჩენამდე დიდი ხნით ადრე, მატერიამ შეავსო მთელი სივრცე და შემდეგ განვითარდა.

ენდოსიმბიონტი

ენდოსიმბიოტიკური ვერსია პირველად ჩამოაყალიბა რუსმა ბოტანიკოსმა კონსტანტინე მერეჟკოვსკიმ 1905 წელს. მას სჯეროდა, რომ ზოგიერთი ორგანელა წარმოიქმნება როგორც თავისუფალი ცოცხალი ბაქტერია და გადაყვანილია სხვა უჯრედში, როგორც ენდოსიმბიონტები. მიტოქონდრია წარმოიშვა პროტეობაქტერიებიდან (კონკრეტულად Rickettsiales ან ახლო ნათესავები) და ქლოროპლასტები ციანობაქტერიებიდან.

ეს ვარაუდობს, რომ ბაქტერიების მრავალი ფორმა შედის სიმბიოზში ევკარიოტული უჯრედის წარმოქმნით (ევკარიოტები არის ცოცხალი ორგანიზმების უჯრედები, რომლებიც შეიცავს ბირთვს). გენეტიკური მასალის ჰორიზონტალურ გადაცემას ბაქტერიებს შორის ასევე ხელს უწყობს სიმბიოზური ურთიერთობები.

სიცოცხლის სხვადასხვა ფორმების გაჩენას შესაძლოა წინ უძღოდა თანამედროვე ორგანიზმების უკანასკნელი საერთო წინაპარი (LUA).

სპონტანური დაბადება

მე-19 საუკუნის დასაწყისამდე ადამიანები ზოგადად უარყოფდნენ „მოულოდნელობას“, როგორც ახსნას, თუ როგორ დაიწყო სიცოცხლე დედამიწაზე. უსულო მატერიიდან სიცოცხლის გარკვეული ფორმების მოულოდნელი სპონტანური წარმოქმნა მათთვის წარმოუდგენელი ჩანდა. მაგრამ მათ სჯეროდათ ჰეტეროგენეზის არსებობის (გამრავლების მეთოდის ცვლილება), როდესაც სიცოცხლის ერთ-ერთი ფორმა მოდის სხვა სახეობიდან (მაგალითად, ფუტკარი ყვავილებიდან). კლასიკური იდეები სპონტანური წარმოშობის შესახებ შემდეგნაირად იშლება: რამდენიმე რთული ცოცხალი ორგანიზმი გაჩნდა ორგანული ნივთიერებების დაშლის გამო.

არისტოტელეს აზრით, ეს იყო ადვილად დაკვირვებადი ჭეშმარიტება: ბუგრები წარმოიქმნება მცენარეებზე დაცემული ნამისგან; ბუზები - გაფუჭებული საკვებიდან, თაგვები - ჭუჭყიანი თივისგან, ნიანგები - წყალსაცავის ფსკერზე დამპალი მორებიდან და ა.შ. სპონტანური წარმოშობის თეორია (ქრისტიანობამ უარყო) ფარულად არსებობდა საუკუნეების განმავლობაში.

ზოგადად მიღებულია, რომ თეორია საბოლოოდ უარყო მე-19 საუკუნეში ლუი პასტერის ექსპერიმენტებით. მეცნიერს არ შეუსწავლია სიცოცხლის წარმოშობა, მან შეისწავლა მიკრობების გარეგნობა, რათა შეეძლო ებრძოლა ინფექციურ დაავადებებს. თუმცა, პასტერის მტკიცებულებები აღარ იყო საკამათო, არამედ მკაცრად მეცნიერული.

თიხის თეორია და თანმიმდევრული შექმნა

თიხის საფუძველზე სიცოცხლის გაჩენა? Ეს შესაძლებელია? ასეთი თეორიის ავტორია შოტლანდიელი ქიმიკოსი, სახელად A.J. Kearns-Smith, 1985 წელს გლაზგოს უნივერსიტეტიდან. სხვა მეცნიერების მსგავს ვარაუდებზე დაყრდნობით, ის ამტკიცებდა, რომ ორგანული ნაწილაკები, რომლებიც თიხის ფენებს შორის არიან და ურთიერთქმედებენ მათთან, ირჩევენ ინფორმაციის შენახვისა და ზრდის გზას. ამრიგად, მეცნიერმა პირველად მიიჩნია "თიხის გენი". თავდაპირველად, მინერალი და ახალშობილი სიცოცხლე ერთად არსებობდა, მაგრამ გარკვეულ ეტაპზე ისინი "ამოვარდა".

განვითარებად სამყაროში განადგურების (ქაოსის) იდეამ გზა გაუხსნა კატასტროფიზმის თეორიას, როგორც ევოლუციის თეორიის ერთ-ერთ წინამორბედს. მისი მომხრეები თვლიან, რომ დედამიწაზე წარსულში მოულოდნელმა, ხანმოკლე, მშფოთვარე მოვლენებმა იმოქმედა და აწმყო წარსულის გასაღებია. ყოველი შემდეგი კატასტროფა ანადგურებდა არსებულ ცხოვრებას. შემდგომმა ქმნილებამ გააცოცხლა ის უკვე განსხვავებული წინასგან.

მატერიალისტური დოქტრინა

და აქ არის კიდევ ერთი ვერსია იმის შესახებ, თუ როგორ გაჩნდა სიცოცხლე დედამიწაზე. ეს წამოაყენეს მატერიალისტებმა. მათ მიაჩნიათ, რომ სიცოცხლე გაჩნდა დროში და სივრცეში გაშლილი თანდათანობითი ქიმიური გარდაქმნების შედეგად, რაც, დიდი ალბათობით, თითქმის 3,8 მილიარდი წლის წინ მოხდა. ამ განვითარებას ეწოდება მოლეკულური, ის გავლენას ახდენს დეზოქსირიბონუკლეინის და რიბონუკლეინის მჟავების და ცილების (ცილების) არეალზე.

როგორც სამეცნიერო ტენდენცია, დოქტრინა გაჩნდა 1960-იან წლებში, როდესაც ჩატარდა აქტიური კვლევები მოლეკულურ და ევოლუციური ბიოლოგიაზე, პოპულაციის გენეტიკაზე. შემდეგ მეცნიერები ცდილობდნენ გაეგოთ და დაედასტურებინათ ბოლო აღმოჩენები ნუკლეინის მჟავებისა და ცილების შესახებ.

ერთ-ერთი მთავარი თემა, რომელმაც სტიმული მისცა ცოდნის ამ სფეროს განვითარებას, იყო ფერმენტული ფუნქციის ევოლუცია, ნუკლეინის მჟავების დივერგენციის გამოყენება, როგორც „მოლეკულური საათი“. მისმა გამჟღავნებამ ხელი შეუწყო სახეობების განსხვავების (განშტოების) ღრმა შესწავლას.

ორგანული წარმოშობა

იმის შესახებ, თუ როგორ გამოჩნდა სიცოცხლე დედამიწაზე, ამ დოქტრინის მომხრეები შემდეგნაირად ამტკიცებენ. სახეობების ფორმირება დიდი ხნის წინ დაიწყო - 3,5 მილიარდ წელზე მეტი ხნის წინ (რიცხვი მიუთითებს იმ პერიოდზე, რომელშიც სიცოცხლე არსებობს). ალბათ, თავიდან იყო ტრანსფორმაციის ნელი და თანდათანობითი პროცესი, შემდეგ კი დაიწყო გაუმჯობესების სწრაფი (სამყაროს შიგნით) ეტაპი, გადასვლა ერთი სტატიკური მდგომარეობიდან მეორეზე არსებული პირობების გავლენით.

ევოლუცია, რომელიც ცნობილია როგორც ბიოლოგიური ან ორგანული, არის დროთა განმავლობაში ორგანიზმების პოპულაციაში ნაპოვნი ერთი ან მეტი მემკვიდრეობითი თვისების შეცვლის პროცესი. მემკვიდრეობითი ნიშნები არის განსაკუთრებული განმასხვავებელი ნიშნები, მათ შორის ანატომიური, ბიოქიმიური და ქცევითი, რომლებიც გადაეცემა ერთი თაობიდან მეორეს.

ევოლუციამ გამოიწვია ყველა ცოცხალი ორგანიზმის მრავალფეროვნება და დივერსიფიკაცია (დივერსიფიკაცია). ჩვენი ფერადი სამყარო ჩარლზ დარვინმა აღწერა, როგორც "უსასრულო ფორმები, ყველაზე ლამაზი და ყველაზე მშვენიერი". იქმნება შთაბეჭდილება, რომ სიცოცხლის წარმოშობა არის ისტორია უსაწყისო და დასასრული.

სპეციალური შემოქმედება

ამ თეორიის თანახმად, სიცოცხლის ყველა ფორმა, რომელიც დღეს არსებობს პლანეტა დედამიწაზე, ღმერთის მიერ არის შექმნილი. ადამი და ევა ყოვლისშემძლეს მიერ შექმნილი პირველი კაცი და ქალია. დედამიწაზე ცხოვრება მათით დაიწყო, გჯერათ ქრისტიანების, მუსულმანების და ებრაელების. სამი რელიგია შეთანხმდა, რომ ღმერთმა შექმნა სამყარო შვიდი დღის განმავლობაში, მეექვსე დღე შრომის კულმინაციად აქცია: მან შექმნა ადამი მიწის მტვრისგან და ევა მისი ნეკნიდან.

მეშვიდე დღეს ღმერთმა დაისვენა. შემდეგ მან ჩაისუნთქა და გაგზავნა ბაღის მოსავლელად, რომელსაც ედემი ჰქვია. ცენტრში გაიზარდა სიცოცხლის ხე და სიკეთის ცოდნის ხე. ღმერთმა დაუშვა ბაღის ყველა ხის ნაყოფის ჭამა, გარდა ცოდნის ხისა („რადგან იმ დღეს, როცა მათ შეჭამ, მოკვდები“).

მაგრამ ხალხი არ დაემორჩილა. ყურანში ნათქვამია, რომ ადამმა შესთავაზა ვაშლის გასინჯვა. ღმერთმა აპატია ცოდვილები და ორივე გამოგზავნა დედამიწაზე, როგორც მისი წარმომადგენლები. და მაინც... საიდან გაჩნდა სიცოცხლე დედამიწაზე? როგორც ხედავთ, ერთი პასუხი არ არსებობს. მიუხედავად იმისა, რომ თანამედროვე მეცნიერები სულ უფრო მეტად არიან მიდრეკილნი ყველა ცოცხალი არსების წარმოშობის აბიოგენური (არაორგანული) თეორიისკენ.

საიდუმლო არ არის, რომ მარადიული კითხვა იმის შესახებ, თუ როდის გაჩნდა სიცოცხლე დედამიწაზე, ყოველთვის აწუხებდა არა მხოლოდ მეცნიერებს, არამედ ყველა ადამიანს. ამ სტატიაში ჩვენ შევეცდებით ზედაპირულად გავეცნოთ ჩვენს პლანეტაზე მთელი სიცოცხლის წარმოშობის ყველა სავარაუდო თეორიას. შევეცდებით დავახარისხოთ მისი განვითარების ეტაპები და აღვწეროთ როგორი იყო დედამიწაზე სიცოცხლის განვითარების ისტორია.

დედამიწაზე სიცოცხლის წარმოშობა მეცნიერებაში

მეცნიერული თვალსაზრისით, სიცოცხლის წარმოშობის რამდენიმე ვერსია არსებობს. იფიქრეთ იმაზე, თუ როგორ გაჩნდა სიცოცხლე დედამიწაზე მეცნიერთა აზრით, რომლებიც მრავალი საუკუნის განმავლობაში ებრძოდნენ ამ იდუმალ კითხვას და წამოაყენეს ახალი ჰიპოთეზები.

• თეორია ამბობს, რომ სიცოცხლე წარმოიშვა ყინულის ნაჭერში. საკმაოდ სასაცილო იდეაა, მაგრამ ყველაფერი შესაძლებელია. ზოგიერთი მეცნიერი თვლის, რომ ჰაერში არსებული ნახშირორჟანგი უზრუნველყოფდა სათბურის პირობების შენარჩუნებას, ზოგის აზრით, იმ დროს დედამიწაზე მუდმივი ზამთრის სეზონი იყო.
• მეცნიერება, რომელიც სწავლობს დედამიწაზე სიცოცხლის წარმოშობას, არის ბიოლოგია. ის იცავს ჩარლზ დარვინის თეორიას. მას და მის თანამედროვეებს სჯეროდათ, რომ სიცოცხლე წყალსაცავში დაიწყო. ამ თეორიას დღეს მეცნიერთა უმეტესობა მიჰყვება. მასში შემავალი წყლებით მიწოდებული ორგანული ნივთიერებები საჭირო რაოდენობით შეიძლება დაგროვდეს დახურულ და საკმაოდ ზედაპირულ წყალსაცავში. გარდა ამისა, ეს ნაერთები კიდევ უფრო კონცენტრირებული იყო ფენიანი მინერალების შიდა ზედაპირებზე. ისინი შეიძლება იყვნენ რეაქციების კატალიზატორები.
• წყალი დედამიწაზე სიცოცხლის წყაროა დედამიწის ყველა ცოცხალი არსებისთვის - ადამიანებისთვის, ფლორისა და ფაუნისთვის. ეს არის ძალიან მნიშვნელოვანი და ძვირადღირებული რესურსი ჩვენს პლანეტაზე. დედამიწის ყველა წყალი მუდმივ კავშირშია კლდეებთან და ატმოსფეროსთან. წყალი თვითგანწმენდილია იმ უწყვეტი დინების წყალობით, რომელიც ამარაგებს არსებობას ჩვენს დედამიწაზე. სიწმინდის ნაყოფიერების უძველესი და უნივერსალური სიმბოლო წყალია. ადამიანი შედგება 80% წყლისგან, ცხოველების 75% და მცენარეებისგან 89-90% სხეულის მთლიანი წონისგან. წყალი შეუცვლელი პროდუქტია, რადგან ის არის ადამიანის სხეულის მთავარი სამშენებლო მასალა. ის ბევრად უფრო ღირებულია ვიდრე რკინა, გაზი, ქვანახშირი და ნავთობი. წყლის გარეშე დედამიწაზე სიცოცხლე ვერასოდეს წარმოიქმნებოდა, შენარჩუნდებოდა და საერთოდ ვერ იარსებებდა. წყალი თავად სიცოცხლეა.
• რა მოხდება, თუ სიცოცხლე ვულკანური აქტივობის ზონებში გაჩნდა? მისი ჩამოყალიბებისთანავე, დედამიწა იყო მაგმის ცეცხლმოკიდებული ბურთი. გამდნარი მაგმისგან გამოთავისუფლებული აირებით დედამიწის ზედაპირზე ორგანული მოლეკულების სინთეზისთვის საჭირო სხვადასხვა ქიმიკატები გამოიტანეს – ეს ვულკანური ამოფრქვევის დროს ხდებოდა.

დედამიწაზე სიცოცხლის წარმოშობა რელიგიაში

განვიხილოთ, როგორ წარმოიშვა სიცოცხლე დედამიწაზე რელიგიის თვალსაზრისით. კიდევ ერთი ჰიპოთეზა დედამიწაზე სიცოცხლის წარმოშობის შესახებ ახსნას პოულობს სხვადასხვა რელიგიაში. განვიხილოთ კრისტიანი:

ქრისტიანობაში ყველა ცოცხალი არსების შექმნის მთავარი დოგმაა ფრაზა „შექმნა არაფრისგან“, რომელშიც ღმერთი მოქმედებს როგორც შემოქმედი თავის ნებაყოფლობით მოქმედებაში. ამავე დროს, უფალი ასევე გვევლინება არსებობის ძირეულ მიზეზად. ამავდროულად, ღმერთი არ იყო ვალდებული სამყაროს შექმნა, ღვთაებრივი არსისთვის ის არ არის განსაზღვრული რაიმე „შინაგანი საჭიროებით“. ეს იყო მისი თავისუფალი არჩევანი, საჩუქარი კაცობრიობისთვის "გადაჭარბებული სიყვარულისგან". სამყაროს შექმნის გზა და ეტაპები აღწერილია დაბადების პირველ სამ თავში.

დედამიწაზე ცხოვრების ძირითადი ეტაპები

დედამიწაზე სიცოცხლის განვითარების ისტორიაზე უსასრულოდ შეიძლება საუბარი. ეს თემა საკმაოდ ვრცელი და უზარმაზარია, ჩვენ ჩამოვთვლით მხოლოდ სიცოცხლის წარმოშობის ძირითად ეტაპებს:

• სიცოცხლე წარმოიშვა ზღვებში.
• უმარტივესი საზღვაო ორგანიზმების არსებობა.
• მრავალუჯრედიანი ცოცხალი არსებები წარმოიქმნება ზღვებში
• ზღვებში უამრავი უხერხემლო ჩნდება. უხერხემლოებს შორის ვხვდებით თანამედროვე მოლუსკებისა და ართროპოდების წინაპრებს.
• დაიბადა პირველი საზღვაო ხერხემლიანი ჯავშანტექნიკა, თანამედროვე თევზი. ცხოვრება ვითარდება მიწის ნაკვეთებზე. პირველი ჩამოსახლებულები არიან: სოკოები, ბაქტერიები, ხავსები და წვრილი უხერხემლოები, შემდეგ მოდიან ამფიბიები.
• დედამიწა დაფარულია გვიმრებისა და სხვა მცენარეების ძლიერი ტყეებით, რომლებიც ჩვენს დროში გაქრა. ჩნდება მწერები.
• ქვეწარმავლების წარმოშობა.
• ქვეწარმავლების, ცხოველების ეპოქა ზღვებშიც გავრცელდა. ზოგიერთი სახეობა მნიშვნელოვან ზომებს აღწევს.
• ჩნდებიან ძუძუმწოვრები და ფრინველები. გავრცელდა პირველი აყვავებული მცენარეები. ჩნდება პირველი ანგიოსპერმები.
• დინოზავრები და სხვა დიდი ქვეწარმავლები იღუპებიან.
• ძუძუმწოვრები ვრცელდებიან მთელ დედამიწაზე, ანაცვლებენ ქვეწარმავლებს, რომელთა რიცხვი სწრაფად მცირდება.
• იბადებიან ძუძუმწოვრების სხვადასხვა სახეობა: მტაცებლები, ღამურები და დღევანდელი მაიმუნებისა და ადამიანების წინაპრები. იბადებიან ბალახისმჭამელები.
• ცალკეული ძუძუმწოვრები ბინადრობენ ზღვებში. მაგალითად: ვეშაპები.
• არსებობს ადამიანის წინამორბედი - ავსტრალოპითეკი.
• ცალკეული დიდი ძუძუმწოვრები ქრება. ადამიანი ხდება დედამიწის აბსოლუტური მფლობელი.

ახლა თქვენ იცით, როგორ გამოიყურებოდა დედამიწა ძველ დროში. ადამიანების გარეშე ცხოვრება ძალიან განსხვავებული იყო.