Aby ste ocenili tento zázrak v jeho skutočnej hodnote, musíte sa zoznámiť s množstvom moderných teórií, ktoré popisujú rôzne možnosti a fázy zrodu života. Od živého, no neživého súboru jednoduchých organických zlúčenín až po praorganizmy, ktoré poznali smrť a vstúpili do nekonečnej rasy biologickej variability. Nie sú napokon tieto dva pojmy – premenlivosť a smrť – príčinou vzniku celého súhrnu života? ..

1. Panspermia

Hypotéza prinesenia života na Zem z iných kozmických telies má veľa autoritatívnych zástancov. Túto pozíciu zastávali veľký nemecký vedec Hermann Helmholtz a švédsky chemik Svante Arrhenius, ruský mysliteľ Vladimir Vernadsky a britský lord fyzik Kelvin. Veda je však ríšou faktov a po objavení kozmického žiarenia a jeho ničivého vplyvu na všetko živé sa zdalo, že panspermia odumrela.

Ale čím hlbšie sa vedci ponoria do tejto otázky, tým viac nuancií sa objaví. Takže teraz - vrátane vykonania mnohých experimentov na kozmických lodiach - myslíme oveľa vážnejšie na schopnosť živých organizmov vydržať žiarenie a chlad, nedostatok vody a iné „kúzla“ bytia vo vesmíre. Nálezy rôznych organických zlúčenín na asteroidoch a kométach, vo vzdialených akumuláciách plynu a prachu a protoplanetárnych oblakoch sú početné a nepochybné. Ale tvrdenia, že obsahovali stopy niečoho, čo sa podozrivo podobalo mikróbom, zostávajú nepreukázané.

Je ľahké vidieť, že teória panspermie pri všetkej svojej fascinácii iba prenáša otázku pôvodu života na iné miesto a do iného času. Čokoľvek prinieslo prvé organizmy na Zem - či už to bol náhodný meteorit alebo prefíkaný plán vysoko vyvinutých mimozemšťanov, museli sa niekde a nejako narodiť. Nech nie tu a oveľa ďalej v minulosti – ale život musel vyrásť z neživej hmoty. Otázka "Ako?" zvyšky.

1.Nevedecké: Spontánna generácia

Spontánny vznik vysoko vyvinutej živej hmoty z neživej hmoty – ako zrod lariev múch v hnijúcom mäse – možno spájať s Aristotelom, ktorý zovšeobecnil myšlienky mnohých predchodcov a vytvoril holistickú doktrínu spontánneho generovania. Rovnako ako iné prvky Aristotelovej filozofie, spontánne generovanie bolo dominantnou doktrínou v stredovekej Európe a tešilo sa určitej podpore až do experimentov Louisa Pasteura, ktorý nakoniec ukázal, že dokonca aj larvy múch vyžadujú na produkciu rodičovské muchy. Spontánna generácia by sa nemala zamieňať s modernými teóriami o abiogénnom pôvode života: rozdiel medzi nimi je zásadný.

2. Primárny vývar

Tento pojem úzko súvisí s klasickými experimentmi, ktoré v 50. rokoch 20. storočia vykonali Stanley Miller a Harold Urey. V laboratóriu vedci simulovali podmienky, ktoré by mohli existovať na povrchu mladej Zeme – zmes metánu, oxidu uhoľnatého a molekulárneho vodíka, početné elektrické výboje, ultrafialové žiarenie – a čoskoro viac ako 10 % uhlíka z metánu prešlo do vo forme rôznych organických molekúl. V experimentoch Millera - Ureyho sa získalo viac ako 20 aminokyselín, cukrov, lipidov a prekurzorov nukleových kyselín.

Moderné variácie týchto klasických experimentov využívajú oveľa zložitejšie nastavenia, ktoré viac zodpovedajú podmienkam ranej Zeme. Účinky sopiek sú simulované ich emisiami sírovodíka a oxidu siričitého, prítomnosťou dusíka atď. Týmto spôsobom sa vedcom darí získavať obrovské a rôznorodé množstvo organickej hmoty – potenciálnych stavebných kameňov potenciálneho života. Hlavným problémom týchto experimentov zostáva racemát: izoméry opticky aktívnych molekúl (napríklad aminokyselín) sa tvoria v zmesi v rovnakých množstvách, zatiaľ čo všetok nám známy život (až na ojedinelé a zvláštne výnimky) obsahuje iba L-izoméry.

K tomuto problému sa však vrátime neskôr. Tu je vhodné dodať, že nedávno – v roku 2015 – cambridgeský profesor John Sutherland (John Sutherland) a jeho tím ukázali možnosť vzniku všetkých základných „molekúl života“, zložiek DNA, RNA a bielkovín z veľmi jednoduchá sada počiatočných komponentov. Hlavnými znakmi tejto zmesi sú kyanovodík a sírovodík, ktoré nie sú vo vesmíre až také zriedkavé. K nim zostáva pridať niektoré minerálne látky a kovy, ktoré sú na Zemi dostupné v dostatočnom množstve, ako sú fosfáty, soli medi a železa. Vedci vytvorili podrobnú reakčnú schému, ktorá by mohla dobre vytvoriť bohatú „prvotnú polievku“, aby sa v nej objavili polyméry a do hry vstúpila plnohodnotná chemická evolúcia.

Hypotézu abiogénneho pôvodu života z „organickej polievky“, ktorú testovali experimenty Millera a Ureyho, predložil v roku 1924 sovietsky biochemik Alexander Oparin. A hoci sa vedec v „temných rokoch“ rozkvetu lysenkoizmu postavil na stranu odporcov vedeckej genetiky, jeho zásluhy sú veľké. Ako uznanie úlohy akademika nesie hlavné ocenenie Medzinárodnej vedeckej spoločnosti pre štúdium pôvodu života (ISSOL), Oparinovu medailu, jeho meno. Cena sa udeľuje každých šesť rokov a v rôznych časoch bola udelená Stanleymu Millerovi a veľkému výskumníkovi chromozómov, laureátovi Nobelovej ceny Jackovi Szostakovi. Ako uznanie za obrovský prínos Harolda Ureyho, ISSOL udeľuje Ureyovu medailu medzi Oparinovými medailami (tiež každých šesť rokov). Výsledkom bolo jedinečné, skutočné evolučné ocenenie – s premenlivým názvom.

3.Chemický vývoj

Teória sa pokúša popísať premenu relatívne jednoduchých organických látok na pomerne zložité chemické systémy, prekurzory samotného života, pod vplyvom vonkajších faktorov, selekčných a samoorganizačných mechanizmov. Základným konceptom tohto prístupu je „vodo-uhlíkový šovinizmus“, ktorý tieto dve zložky (voda a uhlík – NS) prezentuje ako absolútne nevyhnutné a kľúčové pre vznik a rozvoj života, či už na Zemi alebo niekde za jej hranicami. A hlavným problémom zostávajú podmienky, za ktorých sa „vodo-uhlíkový šovinizmus“ môže rozvinúť do veľmi sofistikovaných chemických komplexov, schopných – predovšetkým – sebareplikácie.

Podľa jednej z hypotéz by primárna organizácia molekúl mohla nastať v mikropóroch ílových minerálov, ktoré zohrávali štrukturálnu úlohu. S touto myšlienkou prišiel pred niekoľkými rokmi škótsky chemik Alexander Graham Cairns-Smith. Na ich vnútornom povrchu, ako na matrici, sa komplexné biomolekuly mohli usadiť a polymerizovať: Izraelskí vedci ukázali, že takéto podmienky umožňujú pestovať dostatočne dlhé proteínové reťazce. Mohlo by sa tu hromadiť aj potrebné množstvo solí kovov, ktoré hrajú dôležitú úlohu ako katalyzátory chemických reakcií. Hlinené steny by mohli slúžiť ako bunkové membrány, oddeľujúce „vnútorný“ priestor, v ktorom prebiehajú čoraz zložitejšie chemické reakcie, a oddeľujúce ho od vonkajšieho chaosu.

Povrchy kryštalických minerálov by mohli slúžiť ako „matrice“ pre rast polymérnych molekúl: priestorová štruktúra ich kryštálovej mriežky je schopná vybrať iba optické izoméry rovnakého typu, napríklad L-aminokyseliny, čím sa rieši problém diskutovaný vyššie. . Energiu pre primárny „metabolizmus“ je možné dodať anorganickými reakciami – ako je redukcia minerálu pyritu (FeS2) vodíkom (na sírnik železa a sírovodík). V tomto prípade nie je potrebný ani blesk, ani ultrafialové svetlo, aby sa objavili zložité biomolekuly, ako v experimentoch Miller-Urey. Takže sa môžeme zbaviť škodlivých aspektov ich konania.

Mladá Zem nebola chránená pred škodlivými – a dokonca smrteľnými – zložkami slnečného žiarenia. Tomuto drsnému ultrafialovému svetlu by nedokázali odolať ani moderné, evolučné organizmy – napriek tomu, že samotné Slnko bolo oveľa mladšie a nedodávalo planéte dostatok tepla. Z toho vyplynula hypotéza, že v dobe, keď sa dial zázrak vzniku života, mohla byť celá Zem pokrytá hrubou vrstvou ľadu – stovky metrov; a to je najlepšie. Ukrytý pod týmto ľadovým príkrovom sa život mohol cítiť celkom bezpečne pred ultrafialovým žiarením a častými dopadmi meteoritov, ktoré ho v zárodku hrozili zabiť. Relatívne chladné prostredie by tiež mohlo stabilizovať štruktúru prvých makromolekúl.

4. Čierni fajčiari

Ultrafialové žiarenie na mladej Zemi, ktorej atmosféra ešte neobsahovala kyslík a nemala takú úžasnú vec ako ozónová vrstva, malo byť smrteľné pre akýkoľvek rodiaci sa život. Z toho vyrástol predpoklad, že krehkí predkovia živých organizmov boli nútení niekde existovať, skrývajúc sa pred nepretržitým prúdom sterilizujúcich lúčov. Napríklad hlboko pod vodou – samozrejme tam, kde je dostatok minerálov, miešania, tepla a energie na chemické reakcie. A také miesta sú.

Koncom 20. storočia sa ukázalo, že dno oceánu nemôže byť v žiadnom prípade útočiskom pre stredoveké monštrá: podmienky sú tu príliš ťažké, teplota je nízka, neexistuje žiadne žiarenie a vzácne organické látky sa môžu iba usadzovať. z povrchu. V skutočnosti sú to tie najrozsiahlejšie polopúšte – až na pár svetlých výnimiek: práve tam, hlboko pod vodou, blízko výpustí geotermálnych zdrojov, je život doslova v plnom prúde. Čierna voda bohatá na sulfidy je horúca, rozrušená a plná minerálov.

Oceánski čierni fajčiari sú veľmi bohaté a výrazné ekosystémy: baktérie, ktoré sa nimi živia, využívajú reakcie železa a síry, o ktorých sme už hovorili. Sú základom pre prosperujúci život vrátane množstva jedinečných červov a kreviet. Možno boli základom a pôvodom života na planéte: aspoň teoreticky takéto systémy nesú všetko potrebné na to.

2.Nevedecké: Duchovia, bohovia, predkovia

Akékoľvek kozmologické mýty o pôvode sveta sú vždy korunované antropogonickými - o pôvode človeka. A v týchto fantáziách možno len závidieť fantáziu antických autorov: v otázke, čo, ako a prečo vznikol vesmír, kde a ako sa objavil život – a ľudia – zneli verzie veľmi odlišne a takmer vždy krásne. Rastliny, ryby a zvieratá vylovila z morského dna obrovská vrana, ľudia vyliezli ako červy z tela prvého predka Pangu, boli formovaní z hliny a popola, narodili sa zo sobášov bohov a príšer. To všetko je prekvapivo poetické, ale, samozrejme, nemá to nič spoločné s vedou.

V súlade s princípmi dialektického materializmu je život „jednotou a bojom“ dvoch princípov: meniacich sa a dedených informácií na jednej strane a biochemických, štrukturálnych funkcií na strane druhej. Jedno je nemožné bez druhého – a otázka, kde sa začal život, s informáciami a nukleovými kyselinami, alebo s funkciami a bielkovinami, zostáva jednou z najťažších. A jedným zo známych riešení tohto paradoxného problému je hypotéza „sveta RNA“, ktorá sa objavila koncom 60. rokov 20. storočia a definitívne sa sformovala koncom 80. rokov.

RNA - makromolekuly, pri ukladaní a prenose informácií nie je taká účinná ako DNA a pri vykonávaní enzymatických funkcií - nie taká pôsobivá ako proteíny. Ale molekuly RNA sú schopné oboch a doteraz slúžia ako prenosové spojenie pri výmene informácií bunky a katalyzujú v nej množstvo reakcií. Proteíny sa nedokážu replikovať bez informácií DNA a DNA sa nedokáže replikovať bez proteínových „zručností“. Na druhej strane RNA môže byť úplne autonómna: je schopná katalyzovať vlastnú „reprodukciu“ – a to na začiatok stačí.

Štúdie v rámci hypotézy „Svet RNA“ ukázali, že tieto makromolekuly sú tiež schopné plnohodnotnej chemickej evolúcie. Zoberme si aspoň jasný príklad, ktorý demonštrovali kalifornskí biofyzici na čele s Lesley Orgel: ak sa do roztoku samoreplikujúcej sa RNA pridá etídiumbromid, ktorý slúži ako jed pre tento systém, ktorý blokuje syntézu RNA, postupne zmena v generáciách makromolekúl, v zmesi sa objavia RNA, ktoré sú odolné aj voči veľmi vysokým koncentráciám toxínu. Približne týmto spôsobom by prvé molekuly RNA počas vývoja mohli nájsť spôsob, ako syntetizovať prvé proteínové nástroje a potom v kombinácii s nimi pre seba „objaviť“ dvojitú špirálu DNA, ideálneho nosiča dedičnej informácie.

3.Nevedecké: Nemennosť

O nič vedeckejšie ako príbehy o predkoch nemožno nazvať názory, ktoré nesú veľké meno Teória ustáleného stavu. Podľa jej priaznivcov život nikdy nevznikol – tak ako sa nezrodila Zem, nevznikol ani kozmos: jednoducho vždy boli, vždy budú. To všetko nie je o nič viac opodstatnené ako červy Pangu: ak chcete brať takúto „teóriu“ vážne, musíte zabudnúť na nespočetné objavy paleontológie, geológie a astronómie. A vlastne opustiť celú grandióznu budovu modernej vedy – ale potom sa možno oplatí opustiť všetko, čo pre jej obyvateľov má byť, vrátane počítačov a bezbolestného zubného ošetrenia.

6.Protobunky

Jednoduchá replikácia však na „normálny život“ nestačí: každý život je predovšetkým priestorovo izolovaná oblasť prostredia, oddeľujúca metabolické procesy, uľahčujúca priebeh niektorých reakcií a vylúčenie iných. Inými slovami, život je bunka obmedzená polopriepustnou membránou pozostávajúcou z lipidov. A „protobunky“ sa mali objaviť už v najskorších štádiách existencie života na Zemi – prvú hypotézu o ich pôvode vyslovil nám dobre známy Alexander Oparin. Podľa jeho názoru by „protomembrány“ mohli byť kvapôčky hydrofóbnych lipidov, ktoré pripomínajú žlté kvapky oleja plávajúce vo vode.

Vo všeobecnosti sú myšlienky vedca akceptované modernou vedou a tejto téme sa venoval aj Jack Shostak, ktorý za svoju prácu dostal Oparinovu medailu. Spolu s Katarzynou Adamalovou sa mu podarilo vytvoriť akýsi „protobunkový“ model, ktorého analógom membrány neboli moderné lipidy, ale ešte jednoduchšie organické molekuly, mastné kyseliny, ktoré sa mohli dobre akumulovať v miestach pôvodu. prvých praorganizmov. Šostakovi a Adamalovi sa dokonca podarilo „oživiť“ svoje štruktúry pridaním iónov horčíka (stimulujúcich prácu RNA polymeráz) a kyseliny citrónovej (stabilizujúca štruktúru tukových membrán) do média.

V dôsledku toho dostali úplne jednoduchý, ale trochu živý systém; v každom prípade to bola normálna protobunka, ktorá obsahovala membránou chránené prostredie na propagáciu RNA. Od tohto momentu môžete uzavrieť poslednú kapitolu praveku života – a začať prvé kapitoly jeho dejín. To je však úplne iná téma, preto si povieme len jeden, no mimoriadne dôležitý pojem súvisiaci s prvými krokmi evolúcie života a vznikom obrovskej rozmanitosti organizmov.

4. Nevedecké: Večný návrat

„Značková“ reprezentácia indickej filozofie, v západnej filozofii spojená s dielami Immanuela Kanta, Friedricha Nietzscheho a Mircea Eliadeho. Poetický obraz večného blúdenia každej živej duše nekonečným množstvom svetov a ich obyvateľov, jej prerodu či už v bezvýznamný hmyz, alebo vznešeného básnika, či dokonca v nám neznámu bytosť, démona či boha. Napriek absencii myšlienok reinkarnácie je táto myšlienka skutočne blízka Nietzschemu: večnosť je večná, čo znamená, že akákoľvek udalosť v nej sa môže – a musí sa znova opakovať. A na tomto kolotoči univerzálneho návratu sa donekonečna točí každá bytosť tak, že sa točí len hlava a samotný problém prvotného pôvodu sa stráca kdesi v kaleidoskope nespočetných opakovaní.

7. Endosymbióza

Pozrite sa na seba do zrkadla, pozrite sa do svojich očí: stvorenie, na ktoré sa pozeráte, je najkomplexnejší hybrid, ktorý vznikol od nepamäti. Koncom 19. storočia si nemecko-anglický prírodovedec Andreas Schimper všimol, že chloroplasty, organely rastlinných buniek zodpovedné za fotosyntézu, sa replikujú oddelene od bunky samotnej. Čoskoro sa objavila hypotéza, že chloroplasty sú symbionty, bunky fotosyntetických baktérií, ktoré kedysi hostiteľ prehltol – a nechali ich tu navždy žiť.

Samozrejme, nemáme chloroplasty, inak by sme mohli jesť slnečné svetlo, ako to naznačujú niektoré pseudonáboženské sekty. Avšak v 20. rokoch 20. storočia bola hypotéza endosymbiózy rozšírená o mitochondrie, organely, ktoré spotrebúvajú kyslík a dodávajú energiu všetkým našim bunkám. K dnešnému dňu táto hypotéza nadobudla status plnohodnotnej, opakovane overenej teórie – stačí povedať, že mitochondrie a plastidy majú vlastný genóm, viac-menej na bunkách nezávislé mechanizmy delenia a vlastné systémy syntézy bielkovín.

V prírode sa našli aj iné endosymbionty, ktoré nemajú za sebou miliardy rokov spoločnej evolúcie a sú na menej hlbokej úrovni integrácie v bunke. Napríklad niektoré améby nemajú svoje vlastné mitochondrie, ale vo vnútri sú baktérie, ktoré plnia svoju úlohu. Existujú hypotézy o endosymbiotickom pôvode iných organel – vrátane bičíkov a riasiniek, a dokonca aj bunkového jadra: podľa niektorých výskumníkov sme my všetci, eukaryoty, boli výsledkom bezprecedentnej fúzie medzi baktériami a archeami. Tieto verzie ešte neboli dôsledne potvrdené, ale jedna vec je jasná: život sotva povstal, začal pohlcovať susedov - a interagovať s nimi, čím sa zrodil nový život.

5. Nevedecký: Kreacionizmus

Samotný koncept kreacionizmu vznikol v 19. storočí, keď sa týmto slovom začali nazývať zástancovia rôznych verzií vzhľadu sveta a života, ktoré navrhli autori Tóry, Biblie a iných posvätných kníh monoteistických náboženstiev. Kreacionisti však v podstate v porovnaní s týmito knihami neponúkli nič nové, znova a znova sa pokúšali vyvrátiť prísne a dôkladné poznatky vedy – no v skutočnosti znova a znova strácali jednu pozíciu za druhou. Žiaľ, myšlienky moderných pseudokreacionistických vedcov sú oveľa ľahšie pochopiteľné: pochopenie teórií skutočnej vedy si vyžaduje veľa úsilia.

Pôvod života na Zemi je kľúčovým a nevyriešeným problémom prírodných vied, ktorý často slúži ako základ pre konflikt medzi vedou a náboženstvom. Ak možno považovať existenciu evolúcie živej hmoty v prírode za preukázanú, keďže boli objavené jej mechanizmy, archeológovia objavili prastaré, jednoduchšie usporiadané organizmy, tak žiadna hypotéza o vzniku života nemá takú rozsiahlu dôkazovú základňu. Evolúciu môžeme pozorovať na vlastné oči, aspoň pri selekcii. Nikto nedokázal vytvoriť živú vec z neživej.

Napriek veľkému množstvu hypotéz o pôvode života má iba jedna z nich prijateľné vedecké vysvetlenie. Je to hypotéza abiogenéza- dlhá chemická evolúcia, ktorá prebiehala v zvláštnych podmienkach starovekej Zeme a predchádzala biologickej evolúcii. Zároveň sa z anorganických látok najskôr syntetizovali jednoduché organické látky, z toho zložitejšie, potom sa objavili biopolyméry, ďalšie stupne sú špekulatívnejšie a ťažko dokázané. Hypotéza abiogenézy má veľa nevyriešených problémov, rôzne pohľady na určité štádiá chemickej evolúcie. Niektoré z jeho bodov sa však empiricky potvrdili.

Ďalšie hypotézy o pôvode života - panspermia(uvedenie života z vesmíru), kreacionizmus(tvorba tvorcom), spontánna generácia(živé organizmy sa náhle objavia v neživej hmote), ustálený stav(život vždy existoval). Nemožnosť spontánneho generovania života v neživom dokázal Louis Pasteur (XIX. storočie) a množstvo vedcov pred ním, ale nie tak kategoricky (F. Redi - XVII. storočie). Hypotéza panspermie nerieši problém vzniku života, ale prenáša ho zo Zeme do vesmíru alebo na iné planéty. Je však ťažké vyvrátiť túto hypotézu, najmä tí jej predstavitelia, ktorí tvrdia, že život na Zem nepriniesli meteority (v tomto prípade by živé veci mohli zhorieť vo vrstvách atmosféry, byť vystavené ničivému pôsobeniu kozmického žiarenia atď.), ale inteligentnými bytosťami. Ale ako sa dostali na Zem? Z hľadiska fyziky (obrovská veľkosť Vesmíru a neschopnosť prekonať rýchlosť svetla) je to sotva možné.

Po prvýkrát bola možná abiogenéza podložená A.I. Oparin (1923-1924), neskôr túto hypotézu rozvinul J. Haldane (1928). Myšlienku, že životu na Zemi by mohla predchádzať abiogénna tvorba organických zlúčenín, však vyslovil Darwin. Teóriu abiogenézy dopracovali a dokončujú ďalší vedci dodnes. Jeho hlavným nevyriešeným problémom sú detaily prechodu od zložitých neživých systémov k jednoduchým živým organizmom.

V roku 1947 J. Bernal na základe vývoja Oparina a Haldana sformuloval teóriu biopoézy, pričom rozlišoval tri štádiá abiogenézy: 1) abiogénny výskyt biologických monomérov; 2) tvorba biopolymérov; 3) tvorba membrán a tvorba primárnych organizmov (protobiontov).

Abiogenéza

Hypotetický scenár vzniku života podľa teórie abiogenézy je vo všeobecnosti popísaný nižšie.

Vek Zeme je asi 4,5 miliardy rokov. Kvapalná voda na planéte, taká potrebná pre život, sa podľa vedcov objavila najskôr pred 4 miliardami rokov. Zároveň život na Zemi existoval už pred 3,5 miliardami rokov, čo dokazuje nález hornín takého veku so stopami životnej činnosti mikroorganizmov. Prvé jednoduché organizmy teda vznikli pomerne rýchlo – za necelých 500 miliónov rokov.

Keď sa Zem prvýkrát vytvorila, jej teplota mohla dosiahnuť 8000 °C. Keď sa planéta ochladila, kovy a uhlík ako najťažšie prvky kondenzovali a vytvorili zemskú kôru. Zároveň prebiehala sopečná činnosť, kôra sa pohybovala a sťahovala, tvorili sa na nej záhyby a trhliny. Gravitačné sily viedli k zhutneniu kôry, pričom sa uvoľnila energia vo forme tepla.

Ľahké plyny (vodík, hélium, dusík, kyslík atď.) planéta nezadržala a unikli do vesmíru. Ale tieto prvky zostali v zložení iných látok. Kým teplota na Zemi neklesla pod 100°C, všetka voda bola v parnom stave. Po poklese teplôt, mnohokrát opakovanom vyparovaní a kondenzácii sa vyskytli silné prehánky s búrkami. Horúca láva a sopečný popol, keď sa dostali do vody, vytvorili rôzne podmienky prostredia. V niektorých by mohli nastať určité reakcie.

Fyzikálne a chemické podmienky na ranej Zemi boli teda priaznivé pre vznik organických látok z anorganických. Atmosféra bola redukčného typu, nebol tam voľný kyslík ani ozónová vrstva. Na Zem preto preniklo ultrafialové a kozmické žiarenie. Ďalšími zdrojmi energie bolo teplo zemskej kôry, ktorá ešte nevychladla, erupcie sopiek, búrky, rádioaktívny rozpad.

V atmosfére bol prítomný metán, oxidy uhlíka, amoniak, sírovodík, kyanidové zlúčeniny a vodná para. Z nich sa syntetizovalo množstvo najjednoduchších organických látok. Ďalej by sa mohli tvoriť aminokyseliny, cukry, dusíkaté bázy, nukleotidy a ďalšie zložitejšie organické zlúčeniny. Mnohé z nich slúžili ako monoméry pre budúce biologické polyméry. Neprítomnosť voľného kyslíka v atmosfére podporovala reakcie.

Chemické experimenty (prvýkrát v roku 1953 S. Miller a G. Urey), simulujúce podmienky starovekej Zeme, dokázali možnosť abiogénnej syntézy organických látok z anorganických. Prechodom elektrických výbojov cez zmes plynov, ktorá napodobňovala primitívnu atmosféru, sa v prítomnosti vodnej pary získavali aminokyseliny, organické kyseliny, dusíkaté zásady, ATP atď.

Treba si uvedomiť, že v dávnej atmosfére Zeme mohli nielen abiogénne vznikať tie najjednoduchšie organické látky. Boli tiež prinesené z vesmíru, obsiahnuté v sopečnom prachu. Navyše to môže byť dosť veľké množstvo organickej hmoty.

Nízkomolekulárne organické zlúčeniny sa nahromadili v oceáne a vytvorili takzvanú prvotnú polievku. Na povrchu ílových nánosov sa adsorbovali látky, čím sa zvýšila ich koncentrácia.

Za určitých podmienok starovekej Zeme (napríklad na hline, svahoch chladiacich sopiek) mohlo dôjsť k polymerizácii monomérov. Tak vznikli proteíny a nukleové kyseliny – biopolyméry, ktoré sa neskôr stali chemickým základom života. Vo vodnom prostredí je polymerizácia nepravdepodobná, pretože k depolymerizácii zvyčajne dochádza vo vode. Skúsenosti preukázali možnosť syntézy polypeptidu z aminokyselín v kontakte s kúskami horúcej lávy.

Ďalším dôležitým krokom k vzniku života je tvorba koacervátových kvapiek vo vode ( koacerváty) z polypeptidov, polynukleotidov a iných organických zlúčenín. Takéto komplexy môžu mať na vonkajšej strane vrstvu, ktorá napodobňuje membránu a zachováva si stabilitu. Koacerváty sa získali experimentálne v koloidných roztokoch.

Molekuly bielkovín sú amfotérne. Priťahujú k sebe molekuly vody, takže sa okolo nich vytvorí škrupina. Získajú sa koloidné hydrofilné komplexy izolované z vodnej hmoty. V dôsledku toho sa vo vode vytvorí emulzia. Ďalej sa koloidy navzájom spájajú a vytvárajú koacerváty (proces sa nazýva koacervácia). Koloidné zloženie koacervátu záviselo od zloženia média, v ktorom sa vytvoril. V rôznych nádržiach starovekej Zeme vznikali koacerváty rôzneho chemického zloženia. Niektoré z nich boli stabilnejšie a mohli do určitej miery vykonávať selektívny metabolizmus s prostredím. Existoval akýsi biochemický prírodný výber.

Koacerváty sú schopné selektívne absorbovať určité látky z prostredia a uvoľňovať do neho niektoré produkty chemických reakcií, ktoré v nich prebiehajú. Je to ako metabolizmus. Ako sa látky hromadili, koacerváty rástli a keď dosiahli kritickú veľkosť, rozpadli sa na časti, z ktorých každá si zachovala vlastnosti pôvodnej organizácie.

V samotných koacervátoch by mohli prebiehať chemické reakcie. Počas absorpcie kovových iónov koacervátmi by sa mohli vytvárať enzýmy.

V procese evolúcie zostali len také systémy, ktoré boli schopné samoregulácie a sebareprodukcie. To znamenalo nástup ďalšej etapy vzniku života - vznik protobionti(podľa niektorých zdrojov je to to isté ako koacerváty) - telieska, ktoré majú zložité chemické zloženie a množstvo vlastností živých bytostí. Protobionty možno považovať za najstabilnejšie a najúspešnejšie koacerváty.

Membrána môže byť vytvorená nasledujúcim spôsobom. Mastné kyseliny sa spájajú s alkoholmi za vzniku lipidov. Lipidy tvorili filmy na povrchu vodných plôch. Ich nabité hlavy smerujú do vody, zatiaľ čo nepolárne konce smerujú von. Proteínové molekuly plávajúce vo vode boli priťahované k hlavám lipidov, čo viedlo k vytvoreniu dvojitých lipoproteínových filmov. Od vetra sa takýto film mohol ohnúť a vytvorili sa bubliny. Koacerváty mohli byť náhodne zachytené v týchto vezikulách. Keď sa takéto komplexy opäť objavili na povrchu vody, boli už pokryté druhou lipoproteínovou vrstvou (v dôsledku hydrofóbnych interakcií nepolárnych koncov lipidov proti sebe). Všeobecné usporiadanie membrány dnešných živých organizmov tvoria dve vrstvy lipidov vo vnútri a dve vrstvy bielkovín umiestnené na okrajoch. Ale za milióny rokov evolúcie sa membrána stala zložitejšou v dôsledku zahrnutia proteínov ponorených do lipidovej vrstvy a prenikania do nej, vyčnievania a vyčnievania jednotlivých častí membrány atď.

Koacerváty (alebo protobionty) by mohli získať už existujúce molekuly nukleových kyselín schopné samoreprodukcie. Ďalej u niektorých protobiontov mohlo dôjsť k takému preskupeniu, že nukleová kyselina začala kódovať proteín.

Evolúcia protobiontov už nie je chemická, ale prebiologická. Viedlo k zlepšeniu katalytickej funkcie proteínov (začali plniť úlohu enzýmov), membrán a ich selektívnej permeability (čím sa protobiont stáva stabilným súborom polymérov), k vzniku matricovej syntézy (prenos informácie z nukle. kyseliny na nukleovú kyselinu a od nukleovej kyseliny k proteínu).

Etapy vzniku a vývoja života

	Evolúcia	výsledky
1	Chemická evolúcia - syntéza zlúčenín	jednoduchá organická hmota Biopolyméry
2	Prebiologická evolúcia – chemický výber: zostávajú najstabilnejšie, samoreprodukujúce sa protobionty	Koacerváty a protobionty Enzymatická katalýza Matricová syntéza Membrána
3	Biologická evolúcia - biologický výber: boj o existenciu, prežitie tých, ktorí sú najviac prispôsobení podmienkam prostredia	Adaptácia organizmov na špecifické podmienky prostredia Rozmanitosť živých organizmov

Jednou z najväčších záhad o pôvode života je, ako RNA kódovala sekvenciu aminokyselín proteínov. Otázka sa týka RNA, nie DNA, pretože sa predpokladá, že ribonukleová kyselina spočiatku zohrávala nielen úlohu pri implementácii dedičnej informácie, ale bola zodpovedná aj za jej ukladanie. Neskôr ju nahradila DNA, ktorá vznikla z RNA reverznou transkripciou. DNA lepšie uchováva informácie a je stabilnejšia (menej náchylná na reakcie). Preto bola v procese evolúcie práve ona ponechaná ako správkyňa informácií.

V roku 1982 T. Chek objavil katalytickú aktivitu RNA. Okrem toho sa RNA môže za určitých podmienok syntetizovať aj v neprítomnosti enzýmov a môže tiež vytvárať svoje kópie. Preto sa dá predpokladať, že RNA boli prvé biopolyméry (hypotéza sveta RNA). Niektoré časti RNA mohli náhodne kódovať peptidy užitočné pre protobionta, zatiaľ čo iné časti RNA sa v priebehu evolúcie stali vyrezanými intrónmi.

U protobiontov sa objavila spätná väzba – RNA kóduje enzýmové proteíny, enzýmové proteíny zvyšujú množstvo nukleových kyselín.

Začiatok biologickej evolúcie

Chemický vývoj a vývoj protobiontov trval viac ako 1 miliardu rokov. Vznikol život a začala sa jeho biologická evolúcia.

Niektorí protobionti dali vzniknúť primitívnym bunkám, ktoré zahŕňajú súhrn vlastností živých vecí, ktoré dnes pozorujeme. Realizovali ukladanie a prenos dedičnej informácie, jej využitie na vytváranie štruktúr a metabolizmus. Energiu pre životne dôležité procesy dodávali molekuly ATP a objavili sa membrány typické pre bunky.

Prvými organizmami boli anaeróbne heterotrofy. Energiu uloženú v ATP získavali fermentáciou. Príkladom je glykolýza – rozklad cukrov bez kyslíka. Tieto organizmy jedli na úkor organických látok primárneho bujónu.

Ale zásoby organických molekúl sa postupne vyčerpávali, ako sa menili podmienky na Zemi a nové organické látky sa už takmer nesyntetizovali abiogénne. V podmienkach konkurencie o potravinové zdroje sa vývoj heterotrofov zrýchlil.

Výhodu získali baktérie, u ktorých sa ukázalo, že dokážu fixovať oxid uhličitý za vzniku organických látok. Autotrofná syntéza živín je zložitejšia ako heterotrofná výživa, takže nemohla vzniknúť v raných formách života. Z niektorých látok sa vplyvom energie slnečného žiarenia vytvorili zlúčeniny potrebné pre bunku.

Prvé fotosyntetické organizmy neprodukovali kyslík. Fotosyntéza s jej uvoľnením sa s najväčšou pravdepodobnosťou objavila neskôr v organizmoch podobných súčasným modrozeleným riasam.

Akumulácia kyslíka v atmosfére, vzhľad ozónovej clony a zníženie množstva ultrafialového žiarenia viedli k takmer nemožnosti abiogénnej syntézy zložitých organických látok. Na druhej strane vznikajúce formy života sa v takýchto podmienkach stali odolnejšími.

Na Zemi sa rozšírilo dýchanie kyslíka. Anaeróbne organizmy prežili len na niekoľkých miestach (napríklad v horúcich podzemných prameňoch žijú anaeróbne baktérie).

ÚVOD ODDIEL 1. ZÁKLADNÉ TEÓRIE VZNIKU ŽIVOTA NA ZEMI.

1.1 Kreacionizmus.

1.2 Hypotéza spontánneho generovania.

1.3 Teória stacionárneho stavu.

1.4 Hypotéza panspermie.

ČASŤ 2. TEÓRIA KOACERVOVANIA PROTEÍNOV OPARINA.

2.1 Podstata teórie.

2.2 Alexander Ivanovič Oparin.

2.3 Pôvod chemickej evolúcie "Primárna polievka".

2.4 Etapy procesu vzniku života.

ODDIEL 3. POTREBA ŠTUDIŤ VZNIK ŽIVOTA.

ČASŤ 4. MODERNÉ ÚVODY O VZNIKU ŽIVOTA.

ZÁVER.

LITERATÚRA.

ÚVOD

Otázka pôvodu života na Zemi a pravdepodobnosti jeho existencie na iných planétach vesmíru už dlho priťahuje záujem vedcov a filozofov, ako aj obyčajných ľudí. V posledných rokoch sa pozornosť venovaná tomuto „večnému problému“ výrazne zvýšila.

Dôvodom sú dve okolnosti: po prvé, významný pokrok v laboratórnom modelovaní niektorých etáp vývoja hmoty, ktorý viedol ku vzniku života, a po druhé, rýchly rozvoj kozmického výskumu, vďaka ktorému je skutočne hľadajte akékoľvek formy života na planétach slnečnej sústavy, ale v budúcnosti aj mimo nej.

Pôvod života je jednou z najzáhadnejších otázok, vyčerpávajúca odpoveď, ktorú pravdepodobne nikdy nedostaneme. Mnohé hypotézy a dokonca aj teórie o vzniku života, vysvetľujúce rôzne aspekty tohto javu, zatiaľ nedokážu prekonať podstatnú okolnosť – experimentálne potvrdiť skutočnosť vzniku života. Moderná veda nemá priame dôkazy o tom, ako a kde život vznikol. Existujú len logické konštrukcie a nepriame dôkazy získané modelovými experimentmi a údaje z oblasti paleontológie, geológie, astronómie atď.

Zároveň ešte nie je definitívne vyriešená otázka pôvodu života. Existuje mnoho hypotéz o vzniku života.

V rôznych časoch a v rôznych kultúrach sa zvažovali tieto myšlienky:

Kreacionizmus (život stvoril Stvoriteľ);

Spontánne pokolenie (spontánne pokolenie; život vznikal opakovane z neživej hmoty);

Hypotéza ustáleného stavu (život vždy existoval);

Hypotéza panspermie (život prinesený na Zem z iných planét);

Biochemické hypotézy (život vznikol v pozemských podmienkach v priebehu procesov, ktoré sa riadia fyzikálnymi a chemickými zákonmi, t. j. ako výsledok biochemickej evolúcie);

Účelom práce je zvážiť hlavné teórie vzniku života na Zemi.

Je dôležité poznamenať, že na dosiahnutie cieľa sa berú do úvahy tieto úlohy:

Zopakujte si hlavné teórie

kreacionizmus

Teória spontánneho generovania života

Teória ustáleného stavu

Pansermia hypotéza

Na preskúmanie základnej proteín-koacervátovej teórie A.I. Oparina

Prečítajte si životopis A.I. Oparina

Opíšte pôvod chemickej evolúcie „prapolievka“

Určte fázy procesu vzniku života na Zemi

Potreba študovať pôvod života na Zemi

Moderné názory na vznik života

Pri vykonávaní práce boli použité tieto metódy: porovnávacia geografická, rozbor literárnych prameňov, historická.

Práca bola napísaná na základe takýchto materiálov: monografie, prekladové vydania, články zo zborníka vedeckých prác, zložky kníh, literatúra z internetu.

ODDIEL 1. HLAVNÉ TEÓRIE O VZNIKU ŽIVOTA NA ZEMI

1.1kreacionizmus

Kreacionizmus (z angl. creation - creation) je náboženský a filozofický koncept, v rámci ktorého je celá rozmanitosť organického sveta, ľudstva, planéty Zem, ako aj sveta ako celku, považovaná za zámerne stvorenú nejakým najvyšším bytosť alebo božstvo. Teória kreacionizmu, odkazujúca odpoveď na otázku pôvodu života k náboženstvu (stvorenie života Bohom), je podľa Popperovho kritéria mimo oblasti vedeckého výskumu (keďže je nevyvrátiteľná: nemožno dokázať vedeckými metódami, že Boh stvoril život a že ho stvoril Boh.) Okrem toho táto teória nedáva uspokojivú odpoveď na otázku príčin vzniku a existencie samotnej najvyššej bytosti, zvyčajne jednoducho postuluje jej nezačiatočnosť.

1.2Hypotéza spontánnej generácie

Táto teória sa presadila v starovekej Číne, Babylone a Egypte ako alternatíva ku kreacionizmu, s ktorým koexistovala. Náboženské učenia všetkých čias a všetkých národov zvyčajne pripisovali vzhľad života tomu či onomu tvorivému činu božstva. Veľmi naivne vyriešili túto otázku aj prví bádatelia prírody. Aristoteles (384-322 pred n. l.), ktorý je často oslavovaný ako zakladateľ biológie, zastával teóriu spontánneho vytvárania života. Dokonca aj pre takú výnimočnú myseľ staroveku, ako je Aristoteles, nebolo ťažké prijať myšlienku, že zvieratá - červy, hmyz a dokonca aj ryby - môžu vzniknúť z bahna. Naopak, tento filozof tvrdil, že každé suché telo, zmoknutie a naopak, každé mokré telo, ktoré sa stane suchým, rodí zvieratá.

Podľa Aristotelovej hypotézy o samovoľnom vzniku určité „častice“ hmoty obsahujú akýsi „aktívny princíp“, ktorý za vhodných podmienok dokáže vytvoriť živý organizmus. Aristoteles mal pravdu, keď si myslel, že táto účinná látka je obsiahnutá v oplodnenom vajíčku, ale mylne sa domnieval, že je prítomná aj v slnečnom vetre, bahne a hnijúcom mäse.

„Toto sú fakty – živé veci môžu vzniknúť nielen párením zvierat, ale aj rozkladom pôdy. To isté platí pre rastliny: niektoré sa vyvíjajú zo semien, zatiaľ čo iné sa spontánne vytvárajú pôsobením celej prírody, vznikajúce z rozkladajúcej sa zeme alebo určitých častí rastlín “(Aristoteles).

Autorita Aristotela mala výnimočný vplyv na názory stredovekých učencov. Názor tohto filozofa bol v ich mysliach bizarne prepletený s náboženskými pojmami, pričom v moderných podmienkach často vyvodzoval smiešne a dokonca úprimne hlúpe závery. Príprava živého človeka alebo jeho podobizne „homunkula“ v banke miešaním a destiláciou rôznych chemikálií bola v stredoveku považovaná za veľmi náročnú a nezákonnú, no nepochybne uskutočniteľnú. Získavanie zvierat z neživých materiálov sa vtedajším vedcom zdalo také jednoduché a bežné, že slávny alchymista a lekár Van Helmont (1577-1644) dáva priamo recept, podľa ktorého sa myši dajú umelo pripraviť tak, že sa nádoba s obilím pokryje mokrým a špinavým handry. Tento veľmi úspešný vedec opísal experiment, pri ktorom údajne za tri týždne vytvoril myši. Na to bola potrebná špinavá košeľa, tmavá skriňa a hrsť pšenice. Van Helmont považoval ľudský pot za aktívny princíp v procese myši.

Množstvo prameňov zo 16. a 17. storočia podrobne popisuje premenu vody, kameňov a iných neživých predmetov na plazy, vtáky a zvieratá. Grindel von Ach dokonca zobrazuje žaby, údajne vychádzajúce z májovej rosy, a Aldrovand zobrazuje proces znovuzrodenia vtákov a hmyzu z konárov a plodov stromov.

Čím ďalej sa prírodná veda rozvíjala, čím dôležitejšie bolo v poznávaní prírody presné pozorovanie a skúsenosť, a nielen uvažovanie a dômyselnosť, tým sa zužoval rozsah teórie spontánneho generovania. Už v roku 1688 taliansky biológ a lekár Francesco Redi, ktorý žil vo Florencii, pristupoval k problému vzniku života prísnejšie a spochybnil teóriu spontánneho generovania. Dr. Redi jednoduchými pokusmi dokázal neopodstatnenosť názorov o samovoľnom vytváraní červov v hnijúcom mäse. Zistil, že malé biele červy sú larvy múch. Po vykonaní série experimentov získal údaje potvrdzujúce myšlienku, že život môže vzniknúť len z predchádzajúceho života (koncept biogenézy).

„Presvedčenie by bolo zbytočné, keby sa nedalo potvrdiť experimentom. A tak som v polovici júla vzal štyri veľké nádoby so širokým hrdlom, do jednej som dal zem, do druhej ryby, do tretej úhory z Arna, do štvrtej kúsok teľacieho mäsa, pevne som ich uzavrel a zapečatil. Potom som to isté vložil do štyroch ďalších nádob a nechal som ich otvorené... Čoskoro boli mäso a ryby v neuzavretých nádobách odčervené; muchy bolo možné vidieť voľne lietať do plavidiel a von z nich. V zapečatených nádobách som však nevidel jediného červa, hoci po vložení mŕtvych rýb do nich prešlo veľa dní “(Redi).

Čo sa týka živých bytostí viditeľných voľným okom, návrh spontánneho vytvárania sa ukázal ako neudržateľný. Ale na konci XVII storočia. Kircher a Leeuwenhoek objavili svet najmenších tvorov, neviditeľných voľným okom a rozlíšiteľných iba mikroskopom. Tieto „najmenšie živé zvieratá“ (ako Leeuwenhoek nazval baktérie a nálevníky, ktoré objavil) bolo možné nájsť všade tam, kde došlo k rozkladu, v odvaroch a infúziách rastlín, ktoré dlho stáli, v hnijúcom mäse, vývare, v kyslom mlieku, vo výkaloch. , v plakete . „Podľa mojich úst,“ napísal Leeuwenhoek, „je ich (baktérií) viac ako ľudí v Spojenom kráľovstve. Stačí na nejaký čas odložiť rýchlo sa kaziace a ľahko hnijúce látky na teplé miesto, pretože sa v nich okamžite vyvinú mikroskopické živé tvory, ktoré tam predtým neboli. Odkiaľ tieto stvorenia pochádzajú? Pochádzali z embryí, ktoré náhodou spadli do hnijúcej tekutiny? Koľko týchto zárodkov musí byť všade! Mimovoľne sa objavila myšlienka, že práve tu, v hnijúcich odvaroch a nálevoch, došlo k samovoľnému generovaniu živých mikróbov z neživej hmoty. Tento názor v polovici 18. storočia silne potvrdil v experimentoch škótskeho kňaza Needhama. Needham vzal mäsový vývar alebo odvar z rastlinných látok, umiestnil ich do tesne uzavretých nádob a krátko povaril. Zároveň podľa Needhama mali všetky embryá zomrieť, zatiaľ čo nové sa nemohli dostať zvonku, keďže cievy boli tesne uzavreté. Po chvíli sa však v tekutinách objavili mikróby. Z toho spomínaný vedec usúdil, že bol prítomný pri fenoméne spontánneho generovania.

Proti tomuto názoru sa zároveň postavil aj ďalší vedec, Talian Spallanzani. Opakovaním Needhamových experimentov sa presvedčil, že dlhšie zahrievanie nádob obsahujúcich organické kvapaliny ich úplne dehydruje. V roku 1765 uskutočnil Lazzaro Spallanzani nasledujúci experiment: po varení mäsových a zeleninových vývarov niekoľko hodín ich okamžite zapečatil a potom ich odstránil z ohňa. Po preskúmaní kvapalín o niekoľko dní neskôr v nich Spallanzani nenašiel žiadne známky života. Z toho usúdil, že vysoká teplota zničila všetky formy živých bytostí a že bez nich by nič živé nemohlo vzniknúť.

Medzi zástupcami dvoch protichodných názorov sa rozpútal ostrý spor. Spallanzani tvrdil, že tekutiny v Needhamových experimentoch neboli dostatočne zahriate a embryá živých bytostí tam zostali. Na to Needham namietal, že tekutiny nezohrieval príliš málo, ale naopak, Spallanzani ich zohrieval príliš veľa a takouto hrubou metódou zničil „generujúcu silu“ organických nálevov, ktorá je veľmi vrtkavá a vrtkavá.

V dôsledku toho zostali všetci diskutujúci na svojich pôvodných pozíciách a otázka spontánneho vytvárania mikróbov v rozkladajúcich sa kvapalinách nebola vyriešená ani tak po celé storočie. Počas tejto doby sa uskutočnilo mnoho empirických pokusov dokázať alebo vyvrátiť spontánnu tvorbu, ale žiadny z nich neviedol k jednoznačným výsledkom.

Otázka bola čoraz viac zamotaná a až v polovici 19. storočia bola vďaka brilantnému výskumu geniálneho francúzskeho vedca definitívne vyriešená.

Louis Pasteur sa v roku 1860 zaoberal problémom pôvodu života. V tom čase už urobil veľa v oblasti mikrobiológie a dokázal vyriešiť problémy, ktoré ohrozovali serikultúru a vinárstvo. Dokázal tiež, že baktérie sú všadeprítomné a neživé materiály môžu byť ľahko kontaminované živými bytosťami, ak nie sú správne sterilizované. V množstve experimentov ukázal, že všade, a najmä v blízkosti ľudských obydlí, sa vo vzduchu preháňajú tie najmenšie choroboplodné zárodky. Sú také ľahké, že sa voľne vznášajú vo vzduchu, len veľmi pomaly a postupne klesajú k zemi.

V dôsledku série experimentov založených na Spallanzaniho metódach Pasteur dokázal platnosť teórie biogenézy a nakoniec vyvrátil teóriu spontánneho generovania.

Pasteur vysvetľoval záhadný výskyt mikroorganizmov pri pokusoch predchádzajúcich výskumníkov buď neúplnou dekondíciou média, alebo nedostatočnou ochranou tekutín pred prenikaním choroboplodných zárodkov. Ak sa obsah banky dôkladne prevarí a následne ochráni pred choroboplodnými zárodkami, ktoré by sa do banky mohli dostať vzduchom prúdiacim do banky, tak v sto prípadoch zo sto tekutina nezhnije a nedochádza k tvorbe mikróbov.

Je dôležité poznamenať, že Pasteur používal širokú škálu metód na zníženie tlaku vzduchu prúdiaceho do banky: vzduch buď kalcinoval v sklenených a kovových trubiciach, alebo chránil hrdlo banky bavlnenou zátkou, ktorá zadržiavala všetky najmenšie častice suspendované vo vzduchu, alebo nakoniec vzduch prešiel cez tenkú sklenenú trubicu ohnutú do tvaru písmena S, v tomto prípade boli všetky jadrá mechanicky zadržané na mokrých povrchoch ohybov trubice.

Kdekoľvek bola ochrana dostatočne spoľahlivá, nebol pozorovaný výskyt mikróbov v kvapaline. Ale možno dlhodobé zahrievanie chemicky zmenilo prostredie a urobilo ho nevhodným pre život? Pasteur ľahko vyvrátil aj túto námietku. Do tepelne ochudobnenej tekutiny hodil vatu, cez ktorú prechádzal vzduch a ktorá následne obsahovala choroboplodné zárodky – tekutina rýchlo hnila. Preto sú varené infúzie celkom vhodnou pôdou na vývoj mikróbov. Tento vývoj sa neuskutočňuje len preto, že tam nie je žiadny zárodok. Hneď ako embryo vstúpi do tekutiny, okamžite vyklíči a poskytne bujnú úrodu.

Pasteurove experimenty s istotou ukázali, že nedochádza k spontánnej tvorbe mikróbov v organických infúziách. Všetky živé organizmy sa vyvíjajú z embryí, t.j. pochádzajú z iných živých bytostí. Potvrdenie teórie biogenézy zároveň vyvolalo ďalší problém. Keďže na vznik živého organizmu je potrebný ďalší živý organizmus, odkiaľ sa potom vzal úplne prvý živý organizmus? Iba teória ustáleného stavu nevyžaduje odpoveď na túto otázku a vo všetkých ostatných teóriách sa predpokladá, že v určitom štádiu histórie života došlo k prechodu od neživého k živému.

1.3Teória ustáleného stavu.

Podľa tejto teórie Zem nikdy nevznikla, ale existovala navždy; vždy bola schopná udržať život, a ak sa zmenila, zmenila sa len veľmi málo. Podľa tejto verzie druhy tiež nikdy nevznikli, vždy existovali a každý druh má len dve možnosti - buď zmenu počtu alebo vyhynutie.

Zároveň je hypotéza stacionárneho stavu zásadne v rozpore s údajmi modernej astronómie, ktoré naznačujú konečný čas existencie akýchkoľvek hviezd, a teda aj planetárnych systémov okolo hviezd. Podľa moderných odhadov založených na rýchlostiach rádioaktívneho rozpadu je vek Zeme, Slnka a Slnečnej sústavy ~4,6 miliardy rokov. Preto akademická veda túto hypotézu zvyčajne nezvažuje.

Zástancovia tejto teórie neuznávajú, že prítomnosť alebo neprítomnosť určitých fosílnych pozostatkov môže naznačovať čas objavenia sa alebo vyhynutia konkrétneho druhu a ako príklad uvádzajú zástupcu lalokovitej ryby – coelacanth (coelacanth). Podľa paleontologických údajov kríženci vymreli na konci kriedy. Zároveň bolo potrebné tento záver revidovať, keď sa v oblasti Madagaskaru našli živí zástupcovia crossopterygiov. Zástancovia teórie ustáleného stavu tvrdia, že iba štúdiom živých druhov a ich porovnaním s fosílnymi pozostatkami možno dospieť k záveru o vyhynutí a v tomto prípade je veľmi pravdepodobné, že sa ukáže ako nesprávne. Pomocou paleontologických dôkazov na podporu teórie ustáleného stavu jej zástancovia interpretujú vzhľad fosílií v ekologickom zmysle. Napríklad náhly výskyt fosílneho druhu v určitej vrstve sa vysvetľuje zvýšením jeho populácie alebo jeho presunom na miesta priaznivé pre zachovanie pozostatkov.

1.4Pansermia hypotéza

Hypotéza o výskyte života na Zemi v dôsledku prenosu určitých zárodkov života z iných planét sa nazýva teória pansermie (z gréckeho παν - všetci, všetci a σπερμα - semeno). Táto hypotéza susedí s hypotézou ustáleného stavu. Jeho prívrženci podporujú myšlienku večnej existencie života a predkladajú myšlienku jeho náhleho pôvodu. Jedným z prvých, ktorí vyjadrili myšlienku kozmického (náhleho) vzniku života, bol v roku 1865 nemecký vedec G. Richter. Podľa Richtera život na Zemi nevznikol z anorganických látok, ale bol zavlečený z iných planét. V tejto súvislosti vyvstali otázky, ako je možný takýto presun z jednej planéty na druhú a ako by sa dal uskutočniť. Odpovede sa hľadali predovšetkým vo fyzike a nie je prekvapujúce, že prvými obhajcami týchto názorov boli predstavitelia tejto vedy, vynikajúci vedci G. Helmholtz, S. Arrhenius, J. Thomson, P.P. Lazarev a ďalší.

Podľa predstáv Thomsona a Helmholtza sa spóry baktérií a iných organizmov mohli dostať na Zem pomocou meteoritov. Laboratórne štúdie potvrdzujú vysokú odolnosť živých organizmov voči nepriaznivým vplyvom, najmä voči nízkym teplotám. Napríklad spóry a semená rastlín nezomreli ani po dlhšom vystavení kvapalnému kyslíku alebo dusíku.

Moderní prívrženci konceptu pansermia (vrátane nositeľa Nobelovej ceny anglického biofyzika F. Cricka) veria, že život na Zemi priniesli náhodne alebo úmyselne vesmírni mimozemšťania. Pohľad astronómov C. Wickramasingh (Srí Lanka) a F. Hoyle (Veľká Británia) sa pripája k hypotéze pansermie. Veria, že vo vesmíre, hlavne v plynových a prachových oblakoch, sú vo veľkom počte prítomné mikroorganizmy, kde podľa vedcov vznikajú. Ďalej sú tieto mikroorganizmy zachytené kométami, ktoré potom pri prechode v blízkosti planét „rozsievajú zárodky života“.

ČASŤ 2. TEÓRIA KOACERVOVANIA PROTEÍNOV OPARINA

2.1Podstata teórie

Prvú vedeckú teóriu o pôvode živých organizmov na Zemi vytvoril sovietsky biochemik A.I. Oparin (1894-1980). V roku 1924 publikoval diela, v ktorých načrtol myšlienky o tom, ako mohol na Zemi vzniknúť život. Podľa tejto teórie život vznikol v špecifických podmienkach starovekej Zeme a Oparin ho považuje za prirodzený výsledok chemického vývoja zlúčenín uhlíka vo vesmíre.

Podľa Oparina možno proces, ktorý viedol k vzniku života na Zemi, rozdeliť do troch etáp:

Vznik organickej hmoty.

Tvorba biopolymérov (proteíny, nukleové kyseliny, polysacharidy, lipidy a pod.) z jednoduchších organických látok.

Vznik primitívnych samoreprodukujúcich sa organizmov.

Medzi modernými vedcami má najväčší počet priaznivcov teória biochemickej evolúcie. Zem vznikla asi pred piatimi miliardami rokov; Spočiatku bola jej povrchová teplota veľmi vysoká (až niekoľko tisíc stupňov). Ochladzovaním sa vytvoril pevný povrch (zemská kôra – litosféra).

Atmosféru, ktorú pôvodne tvorili ľahké plyny (vodík, hélium), nedokázala nedostatočne hustá Zem efektívne zadržať a tieto plyny nahradili ťažšie plyny: vodná para, oxid uhličitý, amoniak a metán. Keď teplota Zeme klesla pod 100 stupňov Celzia, vodná para začala kondenzovať a vytvárať svetové oceány. V tejto dobe, v súlade s myšlienkami A.I. Oparin, prebiehala abiogénna syntéza, to znamená v primárnych suchozemských oceánoch nasýtených rôznymi jednoduchými chemickými zlúčeninami, „v primárnom bujóne“ pod vplyvom sopečného tepla, bleskových výbojov, intenzívneho ultrafialového žiarenia a iných environmentálnych faktorov, syntéza zložitejšie organické zlúčeniny a potom začali biopolyméry . Vznik organických látok uľahčila absencia živých organizmov – konzumentov organickej hmoty – a hlavného oxidačného činidla – kyslíka. Komplexné molekuly aminokyselín sa náhodne spojili do peptidov, ktoré následne vytvorili pôvodné proteíny. Z týchto proteínov boli syntetizované primárne živé tvory mikroskopickej veľkosti.

Najťažším problémom modernej evolučnej teórie je premena zložitých organických látok na jednoduché živé organizmy. Oparin veril, že rozhodujúcu úlohu pri premene neživého na živé majú bielkoviny. Molekuly proteínov, ktoré priťahujú molekuly vody, zrejme vytvorili koloidné hydrofilné komplexy. Ďalšie vzájomné spájanie takýchto komplexov viedlo k oddeleniu koloidov z vodného prostredia (koacervácia). Na hranici medzi koacervátom (z lat. Coacervus - zrazenina, kôpka) a prostredím sa zoradili molekuly lipidov - primitívna bunková membrána. Predpokladá sa, že koloidy by si mohli vymieňať molekuly s okolím (prototyp heterotrofnej výživy) a akumulovať určité látky. Iný typ molekuly poskytoval schopnosť reprodukovať sa. Systém pohľadov A.I. Oparin sa nazýval „hypotéza koacervátov“.

Oparinova hypotéza bola len prvým krokom vo vývoji biochemických predstáv o pôvode života. Ďalším krokom boli experimenty L.S. Miller, ktorý v roku 1953 ukázal, ako sa môžu aminokyseliny a iné organické molekuly vytvárať z anorganických zložiek primárnej zemskej atmosféry pod vplyvom elektrických výbojov a ultrafialového žiarenia.

Akademik Ruskej akadémie vied V.N. Parmon a množstvo ďalších vedcov navrhuje rôzne modely na vysvetlenie toho, ako môžu autokatalytické procesy prebiehať v médiu nasýtenom organickými molekulami, ktoré replikujú niektoré z týchto molekúl. Niektoré molekuly sa replikujú úspešnejšie ako iné. Tým sa spustí proces chemickej evolúcie, ktorá predchádza biologickej.

Dnes medzi biológmi prevláda hypotéza RNA sveta, ktorá tvrdí, že medzi chemickou evolúciou, v ktorej sa jednotlivé molekuly množili a súperili, a plnohodnotným životom založeným na modeli DNA-RNA-proteín, existoval medzistupeň, v ktorom sa jednotlivé molekuly množili. a súperili medzi sebou.molekuly RNA. Už existujú štúdie, ktoré dokazujú, že niektoré molekuly RNA majú autokatalytické vlastnosti a môžu sa samy reprodukovať bez zapojenia komplexných proteínových molekúl.

Moderná veda má stále ďaleko od vyčerpávajúceho vysvetlenia toho, ako špecificky anorganická hmota dosiahla vysokú úroveň organizácie, charakteristickú pre životné procesy. Je však zrejmé, že išlo o viacstupňový proces, počas ktorého sa úroveň organizácie hmoty postupne zvyšovala. Obnoviť špecifické mechanizmy tejto postupnej komplikácie je úlohou budúceho vedeckého výskumu. Tento výskum sleduje dve hlavné oblasti:

Zhora nadol: analýza biologických objektov a štúdium možných mechanizmov tvorby ich jednotlivých prvkov;

Zdola nahor: komplikácia „chémie“ – štúdium čoraz zložitejších chemických zlúčenín.

Doteraz sa nepodarilo dosiahnuť plnohodnotnú kombináciu týchto dvoch prístupov. Napriek tomu sa bioinžinierom už podarilo „podľa plánov“, teda podľa známeho genetického kódu a štruktúry proteínového obalu, poskladať z najjednoduchších biologických molekúl najjednoduchší živý organizmus – vírus. Je teda dokázané, že na vytvorenie živého organizmu z neživej hmoty nie je potrebný nadprirodzený vplyv. Treba si teda zodpovedať len otázku, ako by tento proces mohol prebiehať bez účasti človeka, v prírodnom prostredí.

Voči abiogénnemu mechanizmu vzniku života je rozšírená „štatistická“ námietka. Napríklad v roku 1996 nemecký biochemik Schram vypočítal, že pravdepodobnosť náhodnej kombinácie 6000 nukleotidov v RNA víruse tabakovej mozaiky: 1 šanca ku 102 000. Ide o extrémne nízku pravdepodobnosť, ktorá poukazuje na úplnú nemožnosť náhodného vzniku takýchto RNA. V skutočnosti je však táto námietka postavená nesprávne. Vychádza z predpokladu, že molekula vírusovej RNA musí byť vytvorená „od začiatku“ z rôznych aminokyselín. V prípade postupnej komplikácie chemických a biochemických systémov sa pravdepodobnosť počíta úplne iným spôsobom. Navyše nie je potrebné dostať len taký vírus a nie nejaký iný. S prihliadnutím na tieto námietky sa ukazuje, že odhady pravdepodobnosti syntézy vzniku vírusovej RNA sú podhodnotené až do úplnej nedostatočnosti a nemožno ich považovať za presvedčivú námietku proti abiogénnej teórii vzniku života.

2.2 Alexander Ivanovič Oparin a jeho teória o vzniku života

Od začiatku roku 1935 začal svoju činnosť Biochemický ústav Akadémie vied ZSSR, ktorý založil Oparin spolu s A.N. Bach. Od samého založenia ústavu riadil Oparin Laboratórium enzymológie, ktoré sa v budúcnosti zmenilo na laboratórium evolučnej biochémie a subcelulárnych štruktúr. Do roku 1946 bol zástupcom riaditeľa, po smrti A.N. Bach je riaditeľom tohto ústavu.

3. mája 1924 na stretnutí Ruskej botanickej spoločnosti predniesol správu „O pôvode života“, v ktorej navrhol teóriu pôvodu života z vývaru organických látok. V polovici 20. storočia sa experimentálne získavali zložité organické látky prechodom elektrických nábojov cez zmes plynov a pár, čo sa hypoteticky zhoduje so zložením atmosféry starovekej Zeme. Oparin považoval za procelly koacerváty - organické štruktúry obklopené tukovými membránami.

Po smrti v roku 1951 S.I. Vavilová A.I. Oparin sa stal druhým predsedom predstavenstva All-Union Educational Society "Knowledge". Na tomto poste zotrval až do roku 1956, kedy M.B. Mitin.

V roku 1970 bola zorganizovaná Medzinárodná spoločnosť pre štúdium pôvodu života, ktorej prvým prezidentom a potom čestným prezidentom bol zvolený Oparin. Výkonný výbor ISSOL v roku 1977 ustanovil Zlatú medailu pomenovanú po A.I. Oparin (Ing. Oparin Medal), ocenený za najvýznamnejší experimentálny výskum v tejto oblasti.

2.3 Pôvod chemickej evolúcie "Primárna polievka"

Napriek niektorým medzerám v našich vedomostiach o prvej etape vzniku života sme schopní vyvodiť pomerne jednoznačné závery. Veď vieme, že v rámci slnečnej sústavy je možná syntéza zlúčenín obsahujúcich až 24 atómov uhlíka a dusíka. Možno je možná aj syntéza zložitejších zlúčenín vrátane polymérov, hoci neexistujú žiadne údaje o existencii polymérov s usporiadanou sekvenciou. To je všetko, čo môžeme povedať o zložení média známeho ako „prvotný vývar“.

S hromadením nových informácií je čoraz viac zrejmé, že produkty primárnej syntézy z molekúl jednoduchých hybridov budú nevyhnutne vznikať za vhodných podmienok. Tieto podmienky môžu byť mimoriadne rôznorodé, a preto uvažované syntézy nie sú spojené so žiadnym striktne definovaným časom a miestom.

Fakty, experimenty a pozorovania hovoria o možnosti syntetizovať pomerne zložité chemické zlúčeniny v blízkosti akejkoľvek hviezdy za predpokladu dostatočného množstva „surovín“ – prachu a plynov. Prvou etapou teda nie je ani tak vznik života, ako príprava naň. Všetko to začína materiálmi vytvorenými normálnymi astrofyzikálnymi procesmi; ďalšie transformácie sa uskutočňujú v úplnom súlade so zákonmi chémie bez toho, aby zahŕňali akékoľvek nové princípy. Zároveň už v tejto fáze existuje určitý predbežný výber tých typov zlúčenín, ktoré sa následne použijú na stavbu živých bytostí. V dôsledku toho, keďže procesy prebiehajúce v tejto prvej fáze ovplyvňujú celý nasledujúci priebeh biosyntézy, samotné závisia od špecifických podmienok existujúcich na planétach. Preto sa Zem – jediná planéta slnečnej sústavy, ktorá má na svojom povrchu oceány – zároveň ukázala ako jediná planéta s rozvinutým životom.

2.4 Etapy vzniku života

Štádium 1. Toto štádium zodpovedá zvyšujúcej sa zložitosti molekúl a molekulárnych systémov, ktoré boli predurčené na to, aby sa nakoniec začlenili do živých systémov. V prvej fáze prebiehala tvorba molekúl preorganizmov z hybridov uhlíka, dusíka a kyslíka (tj z metánu, amoniaku a vody). Tieto plyny sa v molekulárnej forme nachádzajú vo vesmíre (v chladnejších častiach vesmíru) aj teraz. Zdá sa zrejmé, že prvá etapa by sa mohla odohrať na mnohých miestach – z ktorých s istotou poznáme len Zem a meteority asteroidového pôvodu. Takéto miesto by mohlo byť aj primárnym poľným cloudom. Ukázalo sa tiež, že je možné simulovať tieto procesy v laboratóriu, čo urobil Miller a jeho nasledovníci. V týchto experimentoch sa získali najdôležitejšie biologické molekuly: niektoré organické zásady (napríklad adeín), ktoré sú súčasťou bielkovín; niektoré cukry, najmä rabóza a ich fosfáty a nakoniec niektoré zložitejšie zlúčeniny obsahujúce dusík, ako sú porfyríny, ktoré sú dôležitými zložkami oxidačných enzýmov a nosičov energie.

Etapa 2. V druhej etape vznikli polyméry zo zložiek „prapolievky“ Oparan, ktorá pozostávala najmä z práve uvedených molekúl, ako aj zo zložitejších molekúl, a to spojením podobných alebo rovnakých monomérov alebo submolekúl v lineárnom objednať. V určitom kľúčovom štádiu vývoja takýchto polymérov, ktoré sa zdajú byť jednoduchšími analógmi súčasných nukleových kyselín a proteínov, musel vzniknúť mechanizmus striktnej reprodukcie a replikácie, ktorý mnohí biológovia považujú za dôležitú vlastnosť samotného života. Zatiaľ vieme len logicky rekonštruovať tie procesy, ktoré by k tomu mohli viesť za podmienok, aké vtedy na Zemi zrejme existovali, t.j. v prítomnosti voľnej vody, ako aj molekúl plynu a kovových iónov v roztoku. Je ťažké si predstaviť, že toto všetko by sa mohlo odohrať na takých bezvodých nebeských telesách, ako je Mesiac, a ešte viac na meteoritoch asteroidového pôvodu, obsahujúcich vodu len vo viazanom stave – vo forme hydrátov alebo ľadu.

ODDIEL 3. POTREBA VÝSKUMU VZNIKU ŽIVOTA

Hlavným praktickým motívom skúmania pôvodu života je, že bez neho nebudeme schopní pochopiť moderný život, a teda ho nebudeme môcť ani ovládať. Je potrebné študovať vznik života, aby sme pochopili jeho podstatu, jeho možnosti a obmedzenia, a potom len preto, aby sme rozvinuli to prvé a prekonali to druhé. V širšom zmysle je štúdium pôvodu života ďalším pokusom nájsť zmysel života. Už od pradávna sa zmysel života videl v rôznych veciach, no postupom času sa čoraz jasnejšie ukazovala falošnosť rôznych ciest zmyslu života, ich konečné zlyhanie. Až do stredoveku a ešte neskôr sa účel života vo všeobecnom systéme svetového poriadku považoval za známy. Rôzni ľudia v rôznych civilizáciách riešili túto otázku rôznymi spôsobmi, no tieto riešenia boli natoľko podobné, že ich možno považovať za varianty tej istej odpovede – najjednoduchšia odpoveď bola, že život má zmysel v plánoch vševedúceho a všemohúceho Boha. Vôľa Pána by sa mala plniť a ak je niekedy ťažké pochopiť, z čoho pozostáva, potom sú povolené rôzne interpretácie. Ale zo všetkých takýchto odpovedí môže byť len jedna správna. A aká je táto odpoveď - je daná poznať nie každému, ale iba skutočným veriacim.

Vedecká revolúcia, ktorá sa začala v 17. storočí, postupne podkopala základy viery. Ale aj v hlavách tých, ktorí tak či onak svojimi objavmi a intelektuálnymi postrehmi zničili pevnosť viery (niekedy úplne nevedome), viera stále existovala. Paradoxne, čím silnejší bol útok, tým viac mysle ľudí liplo na tomto presvedčení. Preto odpor voči ďalším bádateľom, ktorí, prirodzene, museli skoncovať s náboženskými názormi na vesmír. Hoci odpor voči novým myšlienkam prestal byť taký prudký ako za čias Koperníka a dokonca aj Darwina, stále existuje. Napriek tomu to málo, čo sa vie o možnom pôvode života, stačí na to, aby otriaslo základmi viery oveľa hlbšie, ako to dokázal akýkoľvek iný objav v minulosti. Štruktúra Vesmíru ako celku a procesy v ňom prebiehajúce sa nám začínajú vyjasňovať, aj keď len v hrubých rysoch, a potom už nemôže zostať nič nezmenené.

Potreba mýtov vysvetľujúcich pôvod a osud človeka vznikla na úsvite dejín a od pradávna je známych veľa takýchto mýtov, ale zatiaľ sa neobjavilo nič, čo by rovnako uspokojilo myseľ aj srdce. Na jednej strane bola viera povolaná napraviť nedokonalosť ľudskej mysle a jej pozorovaní a na druhej strane sa to, čo sa považovalo za vedecký obraz Vesmíru, začalo zdať nezmyselné, suché a neuspokojivé. Teraz konečne začíname vidieť želaný zmysel, a to nie vďaka vytváraniu „utešujúcej filozofie“, ale prakticky znižovaniu životných záťaží a zvyšovaniu ľudských schopností.

4. ČASŤ. MODERNÉ NÁHĽADY NA VZNIK ŽIVOTA NA ZEMI

Teória A.I. Oparin a ďalšie podobné hypotézy majú jeden podstatný nedostatok: neexistuje jediný fakt, ktorý by potvrdzoval možnosť abiogénnej syntézy na Zemi aspoň najjednoduchšieho živého organizmu z neživých zlúčenín. V mnohých laboratóriách po celom svete sa uskutočnili tisíce pokusov o takúto syntézu. Napríklad americký vedec S. Miller na základe predpokladov o zložení primárnej atmosféry Zeme prepúšťal v špeciálnom zariadení elektrické výboje cez zmes metánu, amoniaku, vodíka a vodnej pary. Podarilo sa mu získať molekuly aminokyselín – tých základných „stavebných kameňov“, ktoré tvoria základ života – bielkovín. Tieto experimenty sa mnohokrát opakovali, niektorým vedcom sa podarilo získať pomerne dlhé reťazce peptidov (jednoduché bielkoviny). Len! Nikto nemal to šťastie syntetizovať ani ten najjednoduchší živý organizmus. V súčasnosti je medzi vedcami populárny Rediho princíp: "Živí - len zo živých."

Predpokladajme však, že takéto pokusy budú jedného dňa korunované úspechom. Čo taká skúsenosť dokáže? Len to, že na syntézu života je potrebná ľudská myseľ, komplexná vyspelá veda a moderné technológie. Nič z toho na pôvodnej Zemi neexistovalo. Syntéza zložitých organických zlúčenín z jednoduchých je navyše v rozpore s druhým termodynamickým zákonom, ktorý zakazuje prechod hmotných systémov zo stavu väčšej pravdepodobnosti do stavu s menšou pravdepodobnosťou a vývoj od jednoduchých organických zlúčenín k zložitým. z baktérií na človeka, prebiehala týmto smerom. Tu nepozorujeme nič iné ako tvorivý proces. Druhý zákon termodynamiky je nemenný zákon, jediný zákon, ktorý nebol nikdy spochybnený, porušený ani vyvrátený. Poradie (génová informácia) teda nemôže spontánne vzniknúť poruchou náhodných procesov, čo potvrdzuje aj teória pravdepodobnosti.

Nedávno matematický výskum zasadil zdrvujúcu ranu hypotéze abiogénnej syntézy. Matematici vypočítali, že pravdepodobnosť spontánneho vygenerovania živého organizmu z blokov bez života je takmer nulová. L. Blumenfeld teda dokázal, že pravdepodobnosť náhodného vzniku aspoň jednej molekuly DNA (kyseliny deoxyribonukleovej - jednej z najdôležitejších zložiek genetického kódu) počas celej existencie Zeme je 1/10800. myslite na zanedbateľné malé množstvo tohto čísla! V menovateli je totižto číslo, kde za jednotkou je rad 800 núl a toto číslo je neskutočne mnohonásobne väčšie ako celkový počet všetkých atómov vo vesmíre. Moderný americký astrofyzik C. Wickramasinghe obrazne vyjadril nemožnosť abiogénnej syntézy: „Pre hurikán, ktorý sa prevalí nad cintorínom starých lietadiel, je rýchlejšie zostaviť úplne nový superliner z kúskov šrotu, ako v dôsledku náhodného procesu života. vyplývajú z jeho zložiek“.

Protirečia teórii abiogénnej syntézy a geologickým údajom. Akokoľvek hlboko prenikneme do geologickej histórie, nenájdeme tu stopy „azoickej éry“, teda obdobia, keď na Zemi neexistoval život.

Teraz paleontológovia v horninách, ktorých vek dosahuje 3,8 miliardy rokov, teda blízko času vzniku Zeme (podľa nedávnych odhadov pred 4 až 4,5 miliardami rokov), našli fosílie pomerne komplexne organizovaných tvorov - baktérií, modrých - zelené riasy, jednoduché huby . V. Vernadsky si bol istý, že život je geologicky večný, to znamená, že v geologických dejinách neexistovala éra, keď bola naša planéta bez života. „Problém abiogenézy (spontánnej generácie živých organizmov),“ napísal vedec v roku 1938, „zostáva neplodný a paralyzuje skutočne oneskorenú vedeckú prácu.“

Teraz je forma života mimoriadne úzko spojená s hydrosférou. Dokazuje to aspoň skutočnosť, že voda je hlavnou časťou hmoty každého suchozemského organizmu (človek napríklad pozostáva z viac ako 70% vody a organizmy, ako sú medúzy - 97-98%). Je zrejmé, že život na Zemi vznikol až vtedy, keď sa na nej objavila hydrosféra, a to sa podľa geologických informácií dialo takmer od začiatku existencie našej planéty. Mnohé z vlastností živých organizmov sú spôsobené práve vlastnosťami vody, zatiaľ čo voda samotná je fenomenálna zlúčenina. Voda je teda podľa P. Privalova kooperatívny systém, v ktorom sa akákoľvek akcia rozdeľuje „štafetovým“ spôsobom, čiže existuje „ďaleká akcia“.

Niektorí vedci sa domnievajú, že celá hydrosféra Zeme je v podstate jednou obrovskou „molekulou“ vody. Zistilo sa, že voda môže byť aktivovaná prirodzenými elektromagnetickými poľami pozemského a kozmického pôvodu (najmä umelými). Nedávny objav francúzskych vedcov o „pamäti vody“ bol mimoriadne zaujímavý. Možno, že skutočnosť, že biosféra Zeme je jediný superorganizmus, je spôsobená týmito vlastnosťami vody? Koniec koncov, organizmy sú súčasťou, „kvapkami“ tejto supermolekuly suchozemskej vody.

Hoci stále poznáme len pozemský proteín-nukleo-vodný život, neznamená to, že jeho iné formy nemôžu existovať v bezhraničnom Kozme. Niektorí vedci, najmä americkí, G. Feinberg a R. Shapiro, modelujú také jeho hypoteticky možné varianty:

Plazmoidy - život v hviezdnych atmosférach v dôsledku magnetických síl spojených so skupinami mobilných elektrických výbojov;

Rádioby - život v medzihviezdnych oblakoch založený na agregátoch atómov, ktoré sú v rôznych stavoch excitácie;

Lavoby sú život na báze kremíka, ktorý môže existovať v roztavených lávových jazerách na veľmi horúcich planétach;

Vodík - život, ktorý môže existovať pri nízkych teplotách na planétach pokrytých "zásobníkmi" tekutého metánu a čerpať energiu z premeny ortovodíka na paravodík;

Termofágy sú druhom kozmického života, ktorý čerpá energiu z teplotného gradientu v atmosfére alebo oceánoch planét.

Samozrejme, takéto exotické formy života zatiaľ existujú len vo fantázii vedcov a autorov sci-fi. Napriek tomu nie je vylúčená možnosť reálnej existencie niektorých z nich, najmä plazmidov. Existuje niekoľko dôvodov domnievať sa, že na Zemi paralelne s „našou“ formou života existuje aj iný jeho druh, podobný spomínaným plazmoidom. Patria sem niektoré typy UFO (neidentifikované lietajúce objekty), útvary podobné guľovým bleskom, ako aj okom neviditeľné, ale fixované farebným fotografickým filmom, energetické „zrazeniny“ lietajúce v atmosfére, ktoré v niektorých prípadoch vykazovali rozumné správanie.

Teraz je teda dôvod tvrdiť, že život na Zemi sa objavil od samého začiatku svojej existencie a podľa C. Wickraminghe vznikol „zo vše-prenikavého všeobecného galaktického živého systému“.

ZÁVER

Máme logické právo uznať zásadný rozdiel medzi živým a neživým? Existujú v prírode, ktorá nás obklopuje, skutočnosti, ktoré nás presviedčajú, že život existuje večne a s neživou prírodou má tak málo spoločného, ​​že by sa za žiadnych okolností nemohol sformovať, odlíšiť sa od nej? Dokážeme rozpoznať organizmy ako útvary úplne, zásadne odlišné od zvyšku sveta?

Biológia 20. storočia prehĺbila pochopenie základných čŕt živých vecí a odhalila molekulárne základy života. Základom moderného biologického obrazu sveta je myšlienka, že živý svet je grandiózny systém vysoko organizovaných systémov.

Do modelov vzniku života sa nepochybne dostanú nové poznatky, ktoré budú čoraz viac opodstatnené. Ale čím kvalitatívnejšie sa nové líši od starého, tým ťažšie je vysvetliť jeho pôvod.

Je potrebné študovať vznik života, aby sme pochopili jeho podstatu, jeho možnosti a obmedzenia, a potom len preto, aby sme rozvinuli to prvé a prekonali to druhé.

Život je jedným z najzložitejších prírodných javov. Odpradávna bol vnímaný ako tajomný a nepoznateľný – preto medzi materialistami a idealistami vždy prebiehal ostrý boj o otázky jeho vzniku. Niektorí prívrženci idealistických názorov považujú život za duchovný, nemateriálny začiatok, ktorý vznikol ako výsledok božského stvorenia. Materialisti sa naopak domnievajú, že život na Zemi vznikol z neživej hmoty spontánnym stvorením (abiogenézou) alebo bol prinesený z iných svetov, t.j. je produktom iných živých organizmov (biogenéza).

Podľa moderných vedeckých koncepcií je život procesom existencie zložitých systémov pozostávajúcich z veľkých organických molekúl a anorganických látok, ktoré sú schopné sebareprodukcie, sebarozvíjania a udržiavania svojej existencie v dôsledku výmeny energie a hmoty s životné prostredie. Biologická veda teda stojí na materialistických pozíciách.

Zároveň ešte nie je definitívne vyriešená otázka pôvodu života.

LITERATÚRA

1. Oparin A. I. Vznik života na Zemi. - Tbilisi: Mincebra, 1985. - 270. roky.

2. Bernal D. Vznik života Príloha č. 1: Oparin AI Vznik života. - Moskva: Mir, 1969. - 365 s.

3.Vernadsky v. I. Živá hmota. - Moskva: Nauka, 1978. - 407s.

4. Naidysh V. M. Concepts of modern natural science - Moskva: Nauka, 1999. - 215 s.

5. všeobecná biológia. Ed. N. D. Lisová. - Minsk, 1999 - 90. roky 20. storočia.

6. Ponnamperuma S. Pôvod života. - Moskva: Mir, 1977. - 234 s.

7. Vologodin A. G. Pôvod života na Zemi. - Moskva: Vedomosti, 1970. - 345 s.

8. Ignatov AI Problém vzniku života. - Moskva: Sovietske Rusko, 1962. - 538 s.

9. Bernal J. Vznik života. - Moskva: Mir, 1969. - 650. roky.

Existuje hypotéza o možnom zavedení baktérií, mikróbov a iných drobných organizmov prostredníctvom zavedenia nebeských telies. Vyvinuli sa organizmy a v dôsledku dlhodobých premien sa na Zemi postupne objavil život. Hypotéza uvažuje o organizmoch, ktoré môžu fungovať aj v anoxickom prostredí a pri abnormálne vysokých alebo nízkych teplotách.

Je to spôsobené prítomnosťou migrujúcich baktérií na asteroidoch a meteoritoch, ktoré sú fragmentmi zo zrážok planét alebo iných telies. Vďaka vonkajšiemu plášťu odolnému voči opotrebovaniu, ako aj vďaka schopnosti spomaliť všetky životné procesy (niekedy sa mení na spóru), je tento druh života schopný pohybovať sa veľmi dlho a veľmi dlho. vzdialenostiach.

Keď sa dostanú do pohostinnejších podmienok, „intergalaktickí cestovatelia“ aktivujú hlavné funkcie podporujúce život. A bez toho, aby si to uvedomovali, časom tvoria život na Zemi.

Skutočnosť, že dnes existujú syntetické a organické látky, je nepopierateľná. Navyše v devätnástom storočí nemecký vedec Friedrich Wöhler syntetizoval organickú hmotu (močovinu) z anorganickej hmoty (kyanatan amónny). Potom sa syntetizovali uhľovodíky. Život na planéte Zem teda celkom pravdepodobne vznikol syntézou z anorganického materiálu. Prostredníctvom abiogenézy sa predkladajú teórie o pôvode života.

Pretože hlavnú úlohu v štruktúre akéhokoľvek organického organizmu zohrávajú aminokyseliny. Bolo by logické predpokladať, že sa podieľali na osídľovaní Zeme životom. Na základe údajov získaných z experimentu Stanleyho Millera a Harolda Ureyho (vznik aminokyselín prechodom elektrického náboja cez plyny) môžeme hovoriť o možnosti vzniku aminokyselín. Aminokyseliny sú totiž stavebnými kameňmi, z ktorých sú postavené komplexné systémy tela a akéhokoľvek života.

Kozmogonická hypotéza

Pravdepodobne najobľúbenejší výklad zo všetkých, ktorý pozná každý študent. Teória veľkého tresku bola a zostáva horúcou témou diskusií. Veľký tresk prišiel z jedinečného bodu akumulácie energie, v dôsledku čoho sa vesmír výrazne rozšíril. Vznikli kozmické telesá. Napriek všetkej konzistentnosti teória veľkého tresku nevysvetľuje vznik samotného vesmíru. V skutočnosti to nemôže vysvetliť žiadna existujúca hypotéza.

Symbióza organel jadrových organizmov

Táto verzia pôvodu života na Zemi sa nazýva aj endosymbióza. Jasné ustanovenia systému vypracoval ruský botanik a zoológ K. S. Merežkovskij. Podstata tohto konceptu spočíva v obojstranne výhodnom spolužití organely s bunkou. Čo zase naznačuje endosymbiózu, ako symbiózu prospešnú pre obe strany s tvorbou eukaryotických buniek (buniek, v ktorých je prítomné jadro). Potom sa pomocou prenosu genetickej informácie medzi baktériami uskutočnil ich vývoj a nárast populácie. Podľa tejto verzie je celý ďalší vývoj života a foriem života spôsobený predchádzajúcim predchodcom moderných druhov.

Spontánna generácia

Tento druh vyhlásenia v devätnástom storočí nebolo možné prijať bez podielu skepticizmu. Náhle objavenie sa druhov, teda sformovanie života z neživých vecí, sa ľuďom tej doby zdalo ako fantázia. Zároveň bola heterogenéza (metóda reprodukcie, v dôsledku ktorej sa rodia jedinci veľmi odlišní od rodičov) uznaná za rozumné vysvetlenie života. Jednoduchým príkladom by bolo vytvorenie komplexného životaschopného systému z rozkladajúcich sa látok.

Napríklad v tom istom Egypte egyptské hieroglyfy uvádzajú výskyt rozmanitého života z vody, piesku, rozkladajúcich sa a hnijúcich zvyškov rastlín. Táto správa by starovekých gréckych filozofov neprekvapila. Tam sa viera o pôvode života z neživého vnímala ako fakt, ktorý si nevyžadoval podloženie. Veľký grécky filozof Aristoteles hovoril o viditeľnej pravde takto: „vošky vznikajú zo zhnitej potravy, krokodíl je výsledkom procesov hnijúcich polená pod vodou.“ Tajomne, no napriek všemožnému prenasledovaniu zo strany cirkvi, presvedčenie pod lone tajomstva žilo celé storočie.

Debaty o živote na Zemi nemôžu pokračovať donekonečna. Preto na konci devätnásteho storočia francúzsky mikrobiológ a chemik Louis Pasteur uskutočnil svoje analýzy. Jeho výskum bol prísne vedecký. Experiment sa uskutočnil v rokoch 1860-1862. Vďaka odstráneniu sporov z ospalého stavu sa Pasteurovi podarilo vyriešiť problém spontánneho generovania života. (Za čo mu udelila cenu Francúzska akadémia vied)

Stvorenie existencie z obyčajnej hliny

Znie to ako šialenstvo, ale v skutočnosti má táto téma právo na život. Napokon, nie nadarmo škótsky vedec A.J. Cairns-Smith predložil proteínovú teóriu o živote. Silne tvoriac základ podobných štúdií, hovoril o interakcii na molekulárnej úrovni medzi organickými zložkami a jednoduchou hlinkou... Pod jej vplyvom zložky vytvorili stabilné systémy, v ktorých došlo k zmenám v štruktúre oboch zložiek a následne formovanie trvalo udržateľného života. Tak jedinečným a originálnym spôsobom vysvetlil Kearns-Smith svoju pozíciu. Hlinené kryštály s biologickými inklúziami spolu zrodili život, po ktorom sa ich „spolupráca“ skončila.

Teória trvalých katastrof

Podľa konceptu vyvinutého Georgesom Cuvierom svet, ktorý práve teraz vidíte, nie je vôbec primárny. A čo je on, tak to je len ďalší článok dôsledne roztrhanej reťaze. To znamená, že žijeme vo svete, ktorý nakoniec podstúpi hromadné vymieranie života. Zároveň nie všetko na Zemi bolo vystavené globálnej deštrukcii (napríklad bola potopa). Niektoré druhy v rámci svojej adaptability prežili, čím osídlili Zem. Štruktúra druhov a života podľa Georgesa Cuviera zostala nezmenená.

Hmota ako objektívna realita

Hlavnou témou výučby sú rôzne sféry a oblasti, ktoré približujú chápanie evolúcie z pohľadu exaktných vied. (materializmus je svetonázor vo filozofii, ktorý odhaľuje všetky kauzálne okolnosti, javy a faktory reality. Zákony platia pre človeka, spoločnosť, Zem). Teóriu predložili známi prívrženci materializmu, ktorí veria, že život na Zemi vznikol premenami na úrovni chémie. Navyše sa vyskytli takmer pred 4 miliardami rokov. Vysvetlenie života priamo súvisí s DNA, (deoxyribonukleová kyselina) RNA (ribonukleová kyselina), ako aj s niektorými HMC (zlúčeniny s vysokou molekulovou hmotnosťou, v tomto prípade proteíny).

Koncept vznikol prostredníctvom vedeckého výskumu, odhaľujúceho podstatu molekulárnej a genetickej biológie, genetiky. Smerodajné sú pramene, najmä vzhľadom na ich mladosť. Koniec koncov, štúdie hypotézy o svete RNA sa začali realizovať na konci dvadsiateho storočia. Veľký príspevok k teórii priniesol Carl Richard Woese.

Učenie Charlesa Darwina

Keď už hovoríme o pôvode druhov, nemožno nespomenúť takého skutočne skvelého človeka, akým je Charles Darwin. Jeho celoživotné dielo, prirodzený výber, položilo základ masovým ateistickým hnutiam. Na druhej strane dala vede nebývalý impulz, nevyčerpateľnú pôdu pre výskum a experimentovanie. Podstatou doktríny bolo prežívanie druhov počas histórie, prispôsobovaním organizmov miestnym podmienkam, formovaním nových znakov, ktoré pomáhajú v konkurenčnom prostredí.

Evolúcia označuje niektoré procesy zamerané na zmenu života organizmu a organizmu samotného v priebehu času. Pod dedičnými znakmi znamenajú prenos behaviorálnych, genetických alebo iných informácií (prenos z matky na dieťa).

Hlavnými silami pohybu evolúcie je podľa Darwina boj o právo na existenciu prostredníctvom selekcie a variability druhov. Pod vplyvom darwinovských myšlienok sa na začiatku dvadsiateho storočia aktívne uskutočňoval výskum z hľadiska ekológie, ale aj genetiky. Výučba zoológie sa radikálne zmenila.

Stvorenie Boha

Mnoho ľudí z celého sveta stále vyznáva vieru v Boha. Kreacionizmus je interpretáciou formovania života na Zemi. Výklad pozostáva zo systému výrokov založených na Biblii a považuje život za bytosť stvorenú bohom stvoriteľom. Údaje sú prevzaté zo „Starého zákona“, „Evanjelia“ a iných posvätných spisov.

Interpretácie stvorenia života v rôznych náboženstvách sú trochu podobné. Podľa Biblie bola zem stvorená za sedem dní. Obloha, nebeské teleso, voda a podobne boli stvorené za päť dní. Na šiesty deň Boh stvoril Adama z hliny. Keď Boh videl nudného, ​​osamelého muža, rozhodol sa vytvoriť ďalší zázrak. Vzal Adamovo rebro a stvoril Evu. Siedmy deň bol uznaný ako deň voľna.

Adam a Eva žili bez problémov, až kým sa zlomyseľný diabol v podobe hada nerozhodol Evu pokúšať. Veď uprostred raja stál strom poznania dobra a zla. Prvá matka pozvala Adama, aby sa podelil o jedlo, čím porušil slovo dané Bohu (zakázal dotýkať sa zakázaného ovocia.)

Prví ľudia sú vyhnaní do nášho sveta, čím sa začínajú dejiny celého ľudstva a života na Zemi.

Poznáte pôvod života?
3. Aký je základný princíp vedeckej metódy?

Problém vzniku života na našej planéte je jedným z ťažiskových v modernej prírodnej vede. Od staroveku sa ľudia snažili nájsť odpoveď na túto otázku.

Kreacionizmus (lat, sgeatio – tvorba).

V rôznych časoch mali rôzne národy svoje vlastné predstavy o pôvode života. Odrážajú sa v posvätných knihách rôznych náboženstiev, ktoré vysvetľujú vznik života ako akt Stvoriteľa (vôľa Božia). Hypotézu o božskom pôvode živých vecí možno prijať iba na základe viery, pretože ju nemožno experimentálne overiť ani vyvrátiť. Nedá sa to preto zvážiť vedecký uhly pohľadu.

Hypotéza spontánneho vzniku života.

Od staroveku do polovice 17. storočia. vedci nepochybovali o možnosti spontánneho generovania života. Verilo sa, že živé bytosti sa môžu objaviť z neživej hmoty, napríklad ryby - z bahna, červy - z pôdy, myši - z handier, múch - zo zhnitého mäsa, a tiež, že niektoré formy môžu viesť k vzniku iných, napr. Z ovocia môžu vzniknúť zvieratá (pozri s. 343).

Veľký Aristoteles, ktorý študoval úhory, zistil, že medzi nimi nie sú žiadni jedinci s kaviárom alebo mliekom. Na základe toho navrhol, že úhory sa rodia z „klobásov“ bahna, ktoré vzniká trením dospelej ryby o dno.

Prvú ranu myšlienke spontánneho generovania spôsobili experimenty talianskeho vedca Francesca Rediho, ktorý v roku 1668 dokázal nemožnosť spontánneho generovania múch v hnijúcom mäse.

Napriek tomu myšlienky spontánneho generovania života pretrvávali až do polovice 19. storočia. Až v roku 1862 francúzsky vedec Louis Pasteur definitívne vyvrátil hypotézu spontánneho vytvárania života.

Diela Majstra umožnili tvrdiť, že zásada „Všetko živé - zo živých vecí“ platí pre všetkých známych organizmov na našej planéte, ale nevyriešili otázku vzniku života.

Panspermia hypotéza.

Dôkaz o nemožnosti spontánneho generovania života vyvolal ďalší problém. Ak je na vznik živého organizmu potrebný ďalší živý organizmus, odkiaľ sa potom vzal prvý živý organizmus? To dalo podnet na vznik hypotézy panspermie, ktorá mala a má mnoho priaznivcov, aj medzi poprednými vedcami, ktorí veria, že život po prvý raz nevznikol na Zemi, ale bol na našu planétu nejakým spôsobom zavlečený.

Hypotéza panspermie sa však len pokúša vysvetliť vznik života na Zemi. Neodpovedá na otázku, ako sa začal život.

Popieranie faktu spontánneho vytvárania života v súčasnosti nie je v rozpore s predstavami o zásadnej možnosti rozvoja života v minulosti z anorganickej hmoty.

Hypotéza biochemickej evolúcie.

V 20. rokoch 20. storočia ruský vedec A. I. Oparin a Angličan J. Haldane predložili hypotézu o vzniku života v procese biochemického evolúcia zlúčeniny uhlíka, ktoré tvorili základ moderných myšlienok.

V roku 1924 AI Oparin zverejnil hlavné ustanovenia svojej hypotézy o pôvode života na Zemi. Vychádzal z toho, že v moderných podmienkach je vznik živých bytostí z neživej prírody nemožný. Abiogénny (t.j. bez účasti živých organizmov) vznik živej hmoty bol možný len v podmienkach dávnej atmosféry a absencie živých organizmov.

Podľa A. I. Oparina v primárnej atmosfére planéty, nasýtenej rôznymi plynmi, so silnými elektrickými výbojmi, ako aj pod vplyvom ultrafialového žiarenia (v atmosfére nebol žiadny kyslík, a preto neexistovala ochranná ozónová clona). , atmosféra sa zmenšovala) a mohli sa vytvárať organické zlúčeniny s vysokou radiáciou, ktoré sa nahromadili v oceáne a vytvorili „prvotnú polievku“.

Je známe, že v koncentrovaných roztokoch organických látok (bielkoviny, nukleové kyseliny, lipidy) za určitých podmienok sa môžu vytvárať zrazeniny nazývané koacervátové kvapky alebo koacerváty. Koacerváty sa nerozkladali v redukčnej atmosfére. Z roztoku dostávali chemikálie, syntetizovali nové zlúčeniny, v dôsledku čoho rástli a boli zložitejšie.

Koacerváty sa už podobali živým organizmom, ale ešte nimi neboli, pretože nemali usporiadanú vnútornú štruktúru inherentnú živým organizmom a neboli schopné rozmnožovania. Proteínové koacerváty považovali A.I., Oparin za probionty – prekurzory živého organizmu. Predpokladal, že v určitom štádiu proteínové probionty zahŕňajú nukleové kyseliny, vytvárajúce jednotlivé komplexy.
Interakcia proteínov a nukleových kyselín viedla k vzniku takých živých vlastností, ako je samoreprodukcia, uchovanie dedičnej informácie a jej prenos do ďalších generácií.
Probionty, u ktorých sa skĺbil metabolizmus so schopnosťou samých rozmnožovania, už možno považovať za primitívne probunky.

Anglický vedec J. Haldane predložil v roku 1929 aj hypotézu o abiogénnom pôvode života, ale podľa jeho názorov primárny nebol koarcervátový systém schopný vymieňať si látky s okolím, ale makromolekulárny systém schopný samo- reprodukcie. Inými slovami, A. I. Oparin dal prednosť proteínom a J. Haldane - nukleovým kyselinám.

Oparin-Holdeinova hypotéza si získala mnoho priaznivcov, pretože získala experimentálne potvrdenie možnosti abiogénnej syntézy organických biopolymérov.

V roku 1953 americký vedec Stanley Miller v inštalácii, ktorú vytvoril (obr. 141), simuloval podmienky, ktoré pravdepodobne existovali v primárnej atmosfére Zeme. Ako výsledok experimentov sa získali aminokyseliny. Podobné experimenty sa mnohokrát opakovali v rôznych laboratóriách a umožnili dokázať zásadnú možnosť syntézy prakticky všetkých monomérov hlavných biopolymérov za takýchto podmienok. Následne sa zistilo, že za určitých podmienok je možné z monomérov syntetizovať zložitejšie organické biopolyméry: polypeptidy, polynukleotidy, polysacharidy a lipidy.

No Oparin-Haldaneova hypotéza má aj slabú stránku, na ktorú poukazujú jej odporcovia. V rámci tejto hypotézy nie je možné vysvetliť hlavný problém: ako došlo ku kvalitatívnemu skoku od neživého k živému. Na samoreprodukciu nukleových kyselín sú skutočne potrebné enzýmové proteíny a na syntézu proteínov nukleové kyseliny.

Kreacionizmus. Spontánna generácia. Panspermia hypotéza. Hypotéza biochemickej evolúcie. Koacerváty. Probionty.

1. Prečo nemožno ani potvrdiť, ani vyvrátiť predstavu o božskom pôvode života?
2. Aké sú hlavné ustanovenia Oparin-Haldaneovej hypotézy?
3. Aké experimentálne dôkazy možno poskytnúť v prospech tejto hypotézy?
4. Aký je rozdiel medzi hypotézou A. I. Oparina a hypotézou J. Haldana?
5. Aké argumenty uvádzajú oponenti pri kritike Oparin-Haldaneovej hypotézy?

Uveďte možné argumenty „za“ a „proti“ hypotéze panspermie.

Ch. Darwin v roku 1871 napísal: „Ale teraz... v nejakom teplom rezervoári, ktorý obsahuje všetky potrebné amónne a fosforečné soli a je prístupný svetlu, teplu, elektrine atď., proteín schopný ďalších a zložitejších premien, potom by táto látka bola okamžite zničená alebo absorbovaná, čo v období pred vznikom živých bytostí nebolo možné.

Potvrdiť alebo vyvrátiť toto tvrdenie Charlesa Darwina.

Pri chápaní podstaty života a jeho pôvodu v kultúre ľudskej civilizácie oddávna existovali dve myšlienky – biogenéza a abiogenéza. Myšlienka biogenézy (pôvod živých vecí zo živých vecí) pochádza zo starovekých východných náboženských stavieb, pre ktoré bola spoločná myšlienka absencie začiatku a konca prírodných javov. Realita večného života pre tieto kultúry je logicky prijateľná, rovnako ako večnosť hmoty, Kozmu.
Alternatívna myšlienka – abiogenéza (vznik života z neživota) siaha až k civilizáciám, ktoré existovali dávno pred naším letopočtom v údoliach riek Tigris a Eufrat. Táto oblasť bola neustále vystavená záplavám a nie je prekvapujúce, že sa stala rodiskom katastrofy, ktorá ovplyvnila európsku civilizáciu prostredníctvom judaizmu a kresťanstva. Katastrofy akoby prerušovali spojenie, reťaz generácií, naznačujú jeho vznik, znovuobjavenie. V tejto súvislosti bola v európskej kultúre rozšírená viera v periodickú spontánnu tvorbu organizmu pod vplyvom prirodzených alebo nadprirodzených príčin.

Kamensky A. A., Kriksunov E. V., Pasechnik V. V. Biológia 10. ročník
Zaslané čitateľmi z webu

Obsah lekcie Náčrt lekcie a podporný rámec Prezentácia lekcie Akceleračné metódy a interaktívne technológie Uzavreté cvičenia (len pre učiteľov) Hodnotenie Cvičte úlohy a cvičenia, workshopy na samoskúšanie, laboratórium, prípady úroveň zložitosti úloh: normálna, vysoká, domáca úloha z olympiády Ilustrácie ilustrácie: videoklipy, audio, fotografie, grafika, tabuľky, komiksy, multimediálne abstrakty čipy pre zvedavé detské postieľky humor, podobenstvá, vtipy, výroky, krížovky, citáty Doplnky externé nezávislé testovanie (VNT) učebnice hlavné a doplnkové tematické prázdniny, slogany články národné črty slovník iné pojmy Len pre učiteľov