Upang pahalagahan ang himalang ito sa tunay na halaga nito, kailangan mong pamilyar sa isang bilang ng mga modernong teorya na naglalarawan ng iba't ibang mga opsyon at yugto ng pagsilang ng buhay. Mula sa isang masigla ngunit walang buhay na hanay ng mga simpleng organikong compound hanggang sa mga proto-organismo na nakilala ang kamatayan at pumasok sa isang walang katapusang lahi ng biological variability. Pagkatapos ng lahat, hindi ba ang dalawang terminong ito - ang pagkakaiba-iba at kamatayan - ay nagbubunga ng buong kabuuan ng buhay? ..
1. Panspermia
Ang hypothesis ng pagdadala ng buhay sa Earth mula sa iba pang mga cosmic na katawan ay may maraming makapangyarihang tagapagtanggol. Ang posisyon na ito ay hawak ng mahusay na siyentipikong Aleman na si Hermann Helmholtz at ang Swedish chemist na si Svante Arrhenius, ang Russian thinker na si Vladimir Vernadsky at ang British Lord Physicist na Kelvin. Gayunpaman, ang agham ay ang larangan ng mga katotohanan, at pagkatapos ng pagtuklas ng cosmic radiation at ang mapanirang epekto nito sa lahat ng nabubuhay na bagay, ang panspermia ay tila namatay.
Ngunit ang mas malalim na mga siyentipiko ay sumisid sa tanong, mas maraming mga nuances ang lumilitaw. Kaya, ngayon - kasama ang pag-set up ng maraming mga eksperimento sa spacecraft - mas seryoso tayo tungkol sa kakayahan ng mga buhay na organismo na tiisin ang radiation at lamig, kakulangan ng tubig at iba pang "mga kagandahan" ng pagiging nasa kalawakan. Ang mga natuklasan ng iba't ibang mga organikong compound sa mga asteroid at kometa, sa malayong mga akumulasyon ng gas at alikabok at mga protoplanetary na ulap ay marami at walang pag-aalinlangan. Ngunit ang mga pag-aangkin na naglalaman sila ng mga bakas ng isang bagay na kahina-hinalang kahawig ng mga mikrobyo ay nananatiling hindi napatunayan.
Madaling makita na, sa lahat ng pagkahumaling nito, inililipat lamang ng teorya ng panspermia ang tanong ng pinagmulan ng buhay sa ibang lugar at ibang panahon. Anuman ang nagdala ng mga unang organismo sa Earth - kung ito ay isang aksidenteng meteorite o isang tusong plano ng mga highly developed alien, kailangan nilang ipanganak sa isang lugar at sa anumang paraan. Huwag hayaan dito at higit pa sa nakaraan - ngunit ang buhay ay kailangang lumago mula sa walang buhay na bagay. Ang tanong na "Paano?" labi.
1.Unscientific: Kusang Pagbuo
Ang kusang pinagmulan ng lubos na binuo na buhay na bagay mula sa walang buhay na bagay - tulad ng pagsilang ng fly larvae sa nabubulok na karne - ay maaaring maiugnay kay Aristotle, na nag-generalize ng mga kaisipan ng maraming nauna at bumuo ng isang holistic na doktrina ng kusang henerasyon. Tulad ng iba pang mga elemento ng pilosopiya ni Aristotle, ang kusang henerasyon ang nangingibabaw na doktrina sa Medieval Europe at nagtamasa ng ilang suporta hanggang sa mga eksperimento ni Louis Pasteur, na sa wakas ay nagpakita na kahit na ang fly larvae ay nangangailangan ng mga magulang na langaw upang makagawa. Ang kusang henerasyon ay hindi dapat malito sa mga modernong teorya ng abiogenic na pinagmulan ng buhay: ang pagkakaiba sa pagitan ng mga ito ay mahalaga.
2. Pangunahing sabaw
Ang paniwala na ito ay malapit na nauugnay sa mga klasikong eksperimento na isinagawa noong 1950s nina Stanley Miller at Harold Urey. Sa laboratoryo, ginaya ng mga siyentipiko ang mga kondisyon na maaaring umiral sa ibabaw ng batang Earth - isang pinaghalong methane, carbon monoxide at molecular hydrogen, maraming mga electrical discharges, ultraviolet radiation - at sa lalong madaling panahon higit sa 10% ng carbon mula sa methane ang pumasa sa ang anyo ng iba't ibang mga organikong molekula. Sa mga eksperimento ng Miller - Urey, higit sa 20 amino acids, sugars, lipids at precursors ng nucleic acids ang nakuha.
Ang mga modernong variation ng mga klasikong eksperimentong ito ay gumagamit ng mas kumplikadong mga setting na mas malapit na tumutugma sa mga kondisyon ng unang bahagi ng Earth. Ang mga epekto ng mga bulkan ay ginagaya sa kanilang mga emisyon ng hydrogen sulfide at sulfur dioxide, ang pagkakaroon ng nitrogen, atbp. Sa ganitong paraan, pinamamahalaan ng mga siyentipiko na makakuha ng isang malaki at magkakaibang dami ng organikong bagay - mga potensyal na bloke ng pagbuo ng potensyal na buhay. Ang pangunahing problema ng mga eksperimentong ito ay nananatiling racemate: ang mga isomer ng mga optically active molecule (tulad ng mga amino acid) ay nabuo sa isang halo sa pantay na dami, habang ang lahat ng buhay na kilala sa amin (na may nakahiwalay at kakaibang mga eksepsiyon) ay kinabibilangan lamang ng L-isomer.
Gayunpaman, babalik tayo sa problemang ito mamaya. Narito ito ay nagkakahalaga ng pagdaragdag na kamakailan - noong 2015 - ang propesor ng Cambridge na si John Sutherland (John Sutherland) at ang kanyang koponan ay nagpakita ng posibilidad ng pagbuo ng lahat ng mga pangunahing "molekula ng buhay", ang mga bahagi ng DNA, RNA at mga protina mula sa isang napaka simpleng hanay ng mga paunang bahagi. Ang mga pangunahing karakter ng halo na ito ay hydrogen cyanide at hydrogen sulfide, na hindi gaanong bihira sa kalawakan. Sa kanila ay nananatiling magdagdag ng ilang mga mineral na sangkap at metal, na magagamit sa sapat na dami sa Earth, tulad ng mga pospeyt, asin ng tanso at bakal. Ang mga siyentipiko ay bumuo ng isang detalyadong scheme ng reaksyon na maaaring lumikha ng isang mayamang "primordial soup" upang lumitaw ang mga polymer dito at ang ganap na ebolusyon ng kemikal ay maglaro.
Ang hypothesis ng abiogenic na pinagmulan ng buhay mula sa "organic na sopas", na sinubukan ng mga eksperimento nina Miller at Urey, ay iniharap noong 1924 ng biochemist ng Sobyet na si Alexander Oparin. At kahit na sa "madilim na taon" ng kasagsagan ng Lysenkoism, ang siyentipiko ay pumanig sa mga kalaban ng siyentipikong genetika, ang kanyang mga merito ay mahusay. Bilang pagkilala sa papel ng akademiko, ang pangunahing parangal na ibinigay ng International Scientific Society para sa Pag-aaral ng Pinagmulan ng Buhay (ISSOL), ang Oparin Medal, ay nagtataglay ng kanyang pangalan. Ang premyo ay iginagawad tuwing anim na taon, at sa iba't ibang pagkakataon ay iginawad ito kapwa kay Stanley Miller at sa mahusay na chromosome researcher, ang Nobel laureate na si Jack Szostak. Bilang pagkilala sa napakalaking kontribusyon ni Harold Urey, iginawad ng ISSOL ang Urey Medal sa pagitan ng Oparin Medals (kada anim na taon din). Ang resulta ay isang natatangi, totoong evolutionary award - na may nababagong pangalan.
3. Ebolusyon ng kemikal
Sinusubukan ng teorya na ilarawan ang pagbabago ng medyo simpleng mga organikong sangkap sa medyo kumplikadong mga sistema ng kemikal, ang mga pasimula ng buhay mismo, sa ilalim ng impluwensya ng mga panlabas na kadahilanan, pagpili at mga mekanismo ng self-organization. Ang pangunahing konsepto ng diskarte na ito ay "water-carbon chauvinism", na nagpapakita ng dalawang sangkap na ito (tubig at carbon - NS) bilang ganap na kinakailangan at susi para sa paglitaw at pag-unlad ng buhay, maging sa Earth o sa isang lugar na lampas sa mga hangganan nito. At ang pangunahing problema ay nananatiling mga kondisyon kung saan ang "water-carbon chauvinism" ay maaaring umunlad sa napaka-sopistikadong mga kemikal na kumplikado, na may kakayahang - higit sa lahat - ng pagtitiklop sa sarili.
Ayon sa isa sa mga hypotheses, ang pangunahing organisasyon ng mga molekula ay maaaring mangyari sa mga micropores ng mga mineral na luad, na gumaganap ng isang istrukturang papel. Ang Scottish chemist na si Alexander Graham Cairns-Smith ay naglagay ng ideyang ito ilang taon na ang nakalilipas. Sa kanilang panloob na ibabaw, tulad ng sa isang matrix, ang mga kumplikadong biomolecule ay maaaring tumira at mag-polymerize: Ipinakita ng mga siyentipiko ng Israel na ang mga ganitong kondisyon ay ginagawang posible na lumago ang sapat na mahabang mga chain ng protina. Ang mga kinakailangang halaga ng mga metal na asin, na gumaganap ng isang mahalagang papel bilang mga katalista para sa mga reaksiyong kemikal, ay maaari ding maipon dito. Ang mga pader ng luad ay maaaring magsilbi bilang mga lamad ng cell, na naghihiwalay sa "panloob" na espasyo, kung saan dumarami ang mga mas kumplikadong reaksiyong kemikal na nagaganap, at naghihiwalay dito sa panlabas na kaguluhan.
Ang mga ibabaw ng mga kristal na mineral ay maaaring magsilbi bilang "mga matrice" para sa paglaki ng mga polymeric na molekula: ang spatial na istraktura ng kanilang mga kristal na sala-sala ay may kakayahang pumili lamang ng mga optical isomer ng parehong uri, halimbawa, L-amino acid, paglutas ng problemang tinalakay sa itaas . Ang enerhiya para sa pangunahing "metabolismo" ay maaaring ibigay sa pamamagitan ng mga inorganic na reaksyon - tulad ng pagbabawas ng mineral pyrite (FeS2) na may hydrogen (sa iron sulfide at hydrogen sulfide). Sa kasong ito, hindi kinakailangan ang kidlat o ultraviolet na ilaw para sa hitsura ng mga kumplikadong biomolecules, tulad ng sa mga eksperimento sa Miller-Urey. Kaya, maaari nating alisin ang mga nakakapinsalang aspeto ng kanilang pagkilos.
Ang batang Earth ay hindi protektado mula sa mapanganib - at kahit na nakamamatay - mga bahagi ng solar radiation. Kahit na ang mga modernong ebolusyonaryong organismo ay hindi makatiis sa malupit na ultraviolet na ito - sa kabila ng katotohanan na ang Araw mismo ay mas bata at hindi nagbibigay ng sapat na init sa planeta. Mula dito lumitaw ang hypothesis na sa panahon kung kailan nangyayari ang himala ng pinagmulan ng buhay, ang buong Earth ay maaaring matakpan ng isang makapal na layer ng yelo - daan-daang metro; at iyon ay para sa pinakamahusay. Sa pagtatago sa ilalim ng ice sheet na ito, ang buhay ay maaaring makaramdam ng lubos na ligtas mula sa parehong ultraviolet radiation at madalas na mga epekto ng meteorite na nagbabanta na patayin ito sa simula. Ang medyo cool na kapaligiran ay maaari ring patatagin ang istraktura ng unang macromolecules.
4. Mga itim na naninigarilyo
Sa katunayan, ang ultraviolet radiation sa batang Earth, na ang kapaligiran ay hindi pa naglalaman ng oxygen at walang ganoong kahanga-hangang bagay bilang isang ozone layer, ay dapat na nakamamatay para sa anumang namumuong buhay. Mula dito lumago ang pag-aakalang ang marupok na mga ninuno ng mga buhay na organismo ay pinilit na umiral sa isang lugar, na nagtatago mula sa tuluy-tuloy na daloy ng mga sterilizing ray. Halimbawa, malalim sa ilalim ng tubig - siyempre, kung saan may sapat na mineral, paghahalo, init at enerhiya para sa mga reaksiyong kemikal. At may mga ganoong lugar.
Sa pagtatapos ng ika-20 siglo, naging malinaw na ang sahig ng karagatan ay hindi maaaring maging kanlungan para sa mga medyebal na halimaw: ang mga kondisyon dito ay masyadong mahirap, ang temperatura ay mababa, walang radiation, at ang bihirang organikong bagay ay maaari lamang manirahan. mula sa ibabaw. Sa katunayan, ito ang pinakamalawak na semi-disyerto - na may ilang kapansin-pansing pagbubukod: doon mismo, malalim sa ilalim ng tubig, malapit sa mga outlet ng geothermal sources, ang buhay ay literal na puspusan. Ang itim na tubig na mayaman sa sulphide ay mainit, nabalisa, at puno ng mga mineral.
Ang mga naninigarilyo sa itim na karagatan ay napakayaman at natatanging mga ekosistema: ang bakterya na kumakain sa kanila ay gumagamit ng mga reaksyong bakal-sulfur na napag-usapan na natin. Sila ang batayan para sa isang maunlad na buhay kabilang ang isang host ng mga natatanging bulate at hipon. Marahil sila ang batayan at pinagmulan ng buhay sa planeta: hindi bababa sa teorya, ang mga naturang sistema ay nagdadala ng lahat ng kailangan para dito.
2.Hindi Siyentipiko: Mga espiritu, diyos, ninuno
Anumang cosmological myths tungkol sa pinagmulan ng mundo ay palaging kinokoronahan ng mga anthropogonic - tungkol sa pinagmulan ng tao. At sa mga pantasyang ito, maiinggit lamang ang imahinasyon ng mga sinaunang may-akda: sa tanong kung ano, paano at bakit lumitaw ang kosmos, kung saan at paano lumitaw ang buhay - at mga tao - ang mga bersyon ay tila ibang-iba at halos palaging maganda. Ang mga halaman, isda at hayop ay hinuli mula sa ilalim ng dagat ng isang malaking uwak, ang mga tao ay gumapang na parang bulate mula sa katawan ng unang ninuno na si Pangu, hinulma mula sa luwad at abo, ipinanganak mula sa kasal ng mga diyos at halimaw. Ang lahat ng ito ay nakakagulat na patula, ngunit, siyempre, ito ay walang kinalaman sa agham.
Alinsunod sa mga prinsipyo ng dialectical materialism, ang buhay ay isang "pagkakaisa at pakikibaka" ng dalawang prinsipyo: pagbabago at minanang impormasyon, sa isang banda, at biochemical, mga istrukturang tungkulin, sa kabilang banda. Ang isa ay imposible kung wala ang isa - at ang tanong kung saan nagsimula ang buhay, na may impormasyon at mga nucleic acid, o may mga function at protina, ay nananatiling isa sa pinakamahirap. At isa sa mga kilalang solusyon sa kabalintunaang problemang ito ay ang hypothesis ng "RNA world", na lumitaw noong huling bahagi ng 1960s at sa wakas ay nabuo noong huling bahagi ng 1980s.
RNA - macromolecules, sa imbakan at paghahatid ng impormasyon ay hindi kasing episyente ng DNA, at sa pagganap ng mga enzymatic function - hindi kasing-kahanga-hanga ng mga protina. Ngunit ang mga molekula ng RNA ay may kakayahang pareho, at sa ngayon ay nagsisilbi sila bilang isang link sa paghahatid sa pagpapalitan ng impormasyon ng cell, at pinapagana ang isang bilang ng mga reaksyon sa loob nito. Ang mga protina ay hindi maaaring magtiklop nang walang impormasyon ng DNA, at ang DNA ay hindi maaaring magtiklop nang walang "kasanayan" ng protina. Ang RNA, sa kabilang banda, ay maaaring maging ganap na nagsasarili: nagagawa nitong i-catalyze ang sarili nitong "pagpaparami" - at ito ay sapat na para sa isang panimula.
Ang mga pag-aaral sa loob ng balangkas ng hypothesis ng "RNA World" ay nagpakita na ang mga macromolecule na ito ay may kakayahan din sa ganap na ebolusyon ng kemikal. Upang kumuha ng hindi bababa sa isang malinaw na halimbawa na ipinakita ng mga biophysicist ng California na pinamumunuan ni Lesley Orgel: kung ang ethidium bromide, na nagsisilbing lason para sa sistemang ito na humaharang sa RNA synthesis, ay idinagdag sa isang solusyon ng self-replicating RNA, pagkatapos ay unti-unti, na may isang pagbabago sa mga henerasyon ng macromolecules, sa isang pinaghalong RNA ay lumilitaw na lumalaban kahit na sa napakataas na konsentrasyon ng lason. Humigit-kumulang sa ganitong paraan, habang umuunlad, ang unang mga molekula ng RNA ay makakahanap ng isang paraan upang ma-synthesize ang unang mga tool sa protina, at pagkatapos, kasabay ng mga ito, "tuklasin" para sa kanilang sarili ang DNA double helix, isang perpektong carrier ng namamana na impormasyon.
3.Unscientific: Kawalang pagbabago
Wala nang mas siyentipiko kaysa sa mga kuwento tungkol sa mga ninuno ang matatawag na mga pananaw na nagtataglay ng malaking pangalan ng Steady State Theory. Ayon sa mga tagasuporta nito, walang buhay na bumangon kailanman - kung paanong ang Earth ay hindi ipinanganak, ang kosmos ay hindi rin lumitaw: sila ay palaging, palaging magiging. Ang lahat ng ito ay hindi higit na makatwiran kaysa sa Pangu worm: upang seryosohin ang gayong "teorya", kailangang kalimutan ang tungkol sa hindi mabilang na pagtuklas ng paleontology, geology at astronomy. At sa katunayan, upang abandunahin ang buong engrandeng gusali ng modernong agham - ngunit pagkatapos, marahil, ito ay nagkakahalaga ng pag-abanduna sa lahat na dapat ay para sa mga naninirahan dito, kabilang ang mga computer at walang sakit na paggamot sa ngipin.
6.Protocells
Gayunpaman, ang simpleng pagtitiklop ay hindi sapat para sa "normal na buhay": ang anumang buhay ay, una sa lahat, isang spatially na nakahiwalay na lugar ng kapaligiran, na naghihiwalay sa mga proseso ng metabolic, pinapadali ang kurso ng ilang mga reaksyon at pinapayagan ang pagbubukod ng iba. Sa madaling salita, ang buhay ay isang cell na limitado ng isang semi-permeable membrane na binubuo ng mga lipid. At ang "protocells" ay dapat na lumitaw na sa pinakamaagang yugto ng pagkakaroon ng buhay sa Earth - ang unang hypothesis tungkol sa kanilang pinagmulan ay ipinahayag ni Alexander Oparin, na kilala sa atin. Sa kanyang pananaw, ang "protomembranes" ay maaaring mga droplet ng hydrophobic lipid, na nakapagpapaalaala sa mga dilaw na patak ng langis na lumulutang sa tubig.
Sa pangkalahatan, ang mga ideya ng siyentipiko ay tinatanggap ng modernong agham, at si Jack Shostak, na tumanggap ng Oparin Medal para sa kanyang trabaho, ay nakipag-usap din sa paksang ito. Kasama si Katarzyna Adamala, nagawa niyang lumikha ng isang uri ng modelo ng "protocell", ang analogue ng lamad na kung saan ay hindi binubuo ng mga modernong lipid, ngunit ng mas simpleng mga organikong molekula, mga fatty acid, na maaaring maipon sa mga lugar ng pinagmulan. ng mga unang proto-organismo. Nagawa pa nga ni Shostak at Adamala na "buhayin" ang kanilang mga istruktura sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga magnesium ions (pagpapasigla sa gawain ng RNA polymerases) at sitriko acid (pagpapanatag ng istraktura ng mataba na lamad) sa daluyan.
Bilang isang resulta, nakakuha sila ng isang ganap na simple, ngunit medyo buhay na sistema; sa anumang kaso, ito ay isang normal na protocell na naglalaman ng isang kapaligirang protektado ng lamad para sa pagpapalaganap ng RNA. Mula sa sandaling ito, maaari mong isara ang huling kabanata ng prehitoryo ng buhay - at simulan ang mga unang kabanata ng kasaysayan nito. Gayunpaman, ito ay isang ganap na magkakaibang paksa, kaya pag-uusapan natin ang tungkol lamang sa isa, ngunit napakahalagang konsepto na nauugnay sa mga unang hakbang sa ebolusyon ng buhay at ang paglitaw ng isang malaking pagkakaiba-iba ng mga organismo.
4. Unscientific: Walang hanggang pagbabalik
Isang "tatak" na representasyon ng pilosopiyang Indian, sa pilosopiyang Kanluranin na nauugnay sa mga gawa ni Immanuel Kant, Friedrich Nietzsche at Mircea Eliade. Isang mala-tula na larawan ng walang hanggang paggala ng bawat nabubuhay na kaluluwa sa walang katapusang bilang ng mga daigdig at mga naninirahan sa mga ito, ang muling pagsilang nito sa isang hindi gaanong mahalagang insekto, o sa isang mataas na makata, o maging sa isang nilalang na hindi natin kilala, isang demonyo o isang diyos. Sa kabila ng kawalan ng mga ideya ng reinkarnasyon, ang ideyang ito ay talagang malapit kay Nietzsche: ang kawalang-hanggan ay walang hanggan, na nangangahulugan na ang anumang kaganapan dito ay maaaring - at dapat na ulitin muli. At ang bawat nilalang ay walang katapusang umiikot sa carousel na ito ng unibersal na pagbabalik, upang ang ulo lamang ang umiikot, at ang mismong problema ng pangunahing pinagmulan ay nawala sa isang lugar sa isang kaleydoskopo ng hindi mabilang na mga pag-uulit.
7. Endosymbiosis
Tingnan ang iyong sarili sa salamin, tumingin sa iyong mga mata: ang nilalang kung saan ka nakikipagpalitan ng mga sulyap ay ang pinaka kumplikadong hybrid na lumitaw mula pa noong una. Noong huling bahagi ng ika-19 na siglo, napansin ng naturalistang Aleman-Ingles na si Andreas Schimper na ang mga chloroplast, ang mga organel ng selula ng halaman na responsable para sa photosynthesis, ay hiwalay na gumagaya mula sa mismong selula. Sa lalong madaling panahon nagkaroon ng hypothesis na ang mga chloroplast ay mga symbionts, mga selula ng photosynthetic bacteria, na minsang nilamon ng host - at iniwan upang manirahan dito magpakailanman.
Siyempre, wala tayong mga chloroplast, kung hindi, makakain tayo ng sikat ng araw, gaya ng iminumungkahi ng ilang pseudo-religious sects. Gayunpaman, noong 1920s, pinalawak ang hypothesis ng endosymbiosis upang isama ang mitochondria, ang mga organel na kumukonsumo ng oxygen at nagbibigay ng enerhiya sa lahat ng ating mga cell. Sa ngayon, ang hypothesis na ito ay nakakuha ng katayuan ng isang ganap, paulit-ulit na napatunayang teorya - sapat na upang sabihin na ang mitochondria at plastids ay may sariling genome, mas marami o mas kaunting cell-independent division na mekanismo, at kanilang sariling mga sistema ng synthesis ng protina.
Sa kalikasan, ang iba pang mga endosymbionts ay natagpuan din na walang bilyun-bilyong taon ng pinagsamang ebolusyon sa likod ng mga ito at nasa hindi gaanong malalim na antas ng pagsasama sa cell. Halimbawa, ang ilang amoebae ay walang sariling mitochondria, ngunit may mga bacteria na kasama sa loob at gumaganap ng kanilang tungkulin. May mga hypotheses tungkol sa endosymbiotic na pinagmulan ng iba pang organelles - kabilang ang flagella at cilia, at maging ang cell nucleus: ayon sa ilang mga mananaliksik, lahat tayo, eukaryotes, ay resulta ng isang hindi pa naganap na pagsasama sa pagitan ng bacteria at archaea. Ang mga bersyon na ito ay hindi pa nakakahanap ng mahigpit na kumpirmasyon, ngunit isang bagay ang malinaw: sa sandaling ito ay lumitaw, ang buhay ay nagsimulang sumipsip ng mga kapitbahay at nakikipag-ugnayan sa kanila, na nagsilang ng bagong buhay.
5. Hindi Siyentipiko: Creationism
Ang mismong konsepto ng creationism ay lumitaw noong ika-19 na siglo, nang ang mga tagasuporta ng iba't ibang bersyon ng hitsura ng mundo at buhay, na iminungkahi ng mga may-akda ng Torah, ang Bibliya at iba pang mga sagradong aklat ng monoteistikong relihiyon, ay nagsimulang tawaging salitang ito. Gayunpaman, sa esensya, ang mga creationist ay hindi nag-aalok ng anumang bago kung ihahambing sa mga aklat na ito, paulit-ulit na sinusubukang pabulaanan ang mahigpit at masusing mga natuklasan ng agham - ngunit sa katunayan, paulit-ulit na nawawala ang isang posisyon pagkatapos ng isa pa. Sa kasamaang palad, ang mga ideya ng mga modernong pseudo-creationist na siyentipiko ay mas madaling maunawaan: ang pag-unawa sa mga teorya ng totoong agham ay nangangailangan ng maraming pagsisikap.
Ang pinagmulan ng buhay sa Earth ay isang susi at hindi nalutas na problema ng natural na agham, na kadalasang nagsisilbing batayan para sa isang sagupaan sa pagitan ng agham at relihiyon. Kung ang pagkakaroon ng ebolusyon ng buhay na bagay sa kalikasan ay maituturing na napatunayan, dahil natuklasan ang mga mekanismo nito, natuklasan ng mga arkeologo ang mga sinaunang, mas simpleng nakaayos na mga organismo, kung gayon walang hypothesis ng pinagmulan ng buhay ang may napakalawak na baseng ebidensya. Maaari nating obserbahan ang ebolusyon gamit ang ating sariling mga mata, hindi bababa sa pagpili. Walang sinuman ang nakalikha ng isang buhay na bagay mula sa isang walang buhay.
Sa kabila ng malaking bilang ng mga hypotheses tungkol sa pinagmulan ng buhay, isa lamang sa kanila ang may katanggap-tanggap na paliwanag sa siyensya. Ito ay isang hypothesis abiogenesis- isang mahabang chemical evolution na naganap sa mga espesyal na kondisyon ng sinaunang Earth at nauna sa biological evolution. Kasabay nito, ang mga simpleng organikong sangkap ay unang na-synthesize mula sa mga inorganic na sangkap, kung saan mas kumplikado, pagkatapos ay lumitaw ang mga biopolymer, ang mga sumusunod na yugto ay mas haka-haka at halos hindi napatunayan. Ang hypothesis ng abiogenesis ay may maraming hindi nalutas na mga problema, iba't ibang pananaw sa ilang mga yugto ng ebolusyon ng kemikal. Gayunpaman, ang ilan sa mga punto nito ay nakumpirma na empirically.
Iba pang mga hypotheses para sa pinagmulan ng buhay - panspermia(pagpapakilala ng buhay mula sa kalawakan), creationism(paglikha ng lumikha), sunod sunod na henerasyon(Biglang lumilitaw ang mga buhay na organismo sa walang buhay na bagay), matatag na estado(ang buhay ay palaging umiiral). Ang imposibilidad ng kusang henerasyon ng buhay sa walang buhay ay pinatunayan ni Louis Pasteur (XIX siglo) at isang bilang ng mga siyentipiko bago siya, ngunit hindi ganoon katiyakan (F. Redi - XVII siglo). Ang panspermia hypothesis ay hindi nilulutas ang problema ng pinagmulan ng buhay, ngunit inililipat ito mula sa Earth patungo sa kalawakan o sa iba pang mga planeta. Gayunpaman, mahirap pabulaanan ang hypothesis na ito, lalo na ang mga kinatawan nito na nagsasabing ang buhay ay dinala sa Earth hindi ng mga meteorite (sa kasong ito, ang mga nabubuhay na bagay ay maaaring masunog sa mga layer ng atmospera, mapasailalim sa mapanirang pagkilos ng cosmic radiation, atbp.), ngunit sa pamamagitan ng matatalinong nilalang. Ngunit paano sila nakarating sa Earth? Mula sa punto ng view ng physics (ang malaking sukat ng Uniberso at ang kawalan ng kakayahan upang pagtagumpayan ang bilis ng liwanag), ito ay halos hindi posible.
Sa unang pagkakataon, ang posibleng abiogenesis ay pinatunayan ng A.I. Oparin (1923-1924), kalaunan ang hypothesis na ito ay binuo ni J. Haldane (1928). Gayunpaman, ang ideya na ang buhay sa Earth ay maaaring maunahan ng abiogenic formation ng mga organic compound ay ipinahayag ni Darwin. Ang teorya ng abiogenesis ay tinapos na at tinatapos ng ibang mga siyentipiko hanggang ngayon. Ang pangunahing hindi nalutas na problema nito ay ang mga detalye ng paglipat mula sa kumplikadong hindi nabubuhay na mga sistema patungo sa mga simpleng buhay na organismo.
Noong 1947, si J. Bernal, batay sa mga pag-unlad nina Oparin at Haldane, ay bumalangkas ng teorya ng biopoiesis, na nagpapakilala sa tatlong yugto sa abiogenesis: 1) ang abiogenic na paglitaw ng biological monomer; 2) pagbuo ng mga biopolymer; 3) ang pagbuo ng mga lamad at ang pagbuo ng mga pangunahing organismo (protobionts).
Abiogenesis
Ang hypothetical na senaryo ng pinagmulan ng buhay ayon sa teorya ng abiogenesis ay inilarawan sa ibaba sa mga pangkalahatang termino.
Ang edad ng Earth ay humigit-kumulang 4.5 bilyong taon. Ang likidong tubig sa planeta, kaya kinakailangan para sa buhay, ayon sa mga siyentipiko, ay lumitaw nang hindi mas maaga kaysa sa 4 bilyong taon na ang nakalilipas. Kasabay nito, 3.5 bilyong taon na ang nakalilipas, ang buhay sa Earth ay umiral na, na pinatunayan ng pagtuklas ng mga bato sa gayong mga edad na may mga bakas ng mahahalagang aktibidad ng mga mikroorganismo. Kaya, ang mga unang simpleng organismo ay lumitaw nang medyo mabilis - sa mas mababa sa 500 milyong taon.
Noong unang nabuo ang Earth, ang temperatura nito ay maaaring umabot sa 8000 °C. Nang lumamig ang planeta, ang mga metal at carbon, bilang pinakamabibigat na elemento, ay nag-condensed at nabuo ang crust ng mundo. Kasabay nito, ang aktibidad ng bulkan ay nagaganap, ang crust ay gumagalaw at nagkontrata, ang mga fold at rupture ay nabuo dito. Ang mga puwersa ng gravitational ay humantong sa compaction ng crust, habang ang enerhiya ay inilabas sa anyo ng init.
Ang mga magaan na gas (hydrogen, helium, nitrogen, oxygen, atbp.) ay hindi pinanatili ng planeta at nakatakas sa kalawakan. Ngunit ang mga elementong ito ay nanatili sa komposisyon ng iba pang mga sangkap. Hanggang sa bumaba ang temperatura sa Earth sa ibaba 100°C, lahat ng tubig ay nasa singaw na estado. Matapos bumaba ang temperatura, paulit-ulit ang evaporation at condensation nang maraming beses, nagkaroon ng malalakas na pag-ulan na may kasamang mga pagkidlat-pagkulog. Ang mainit na lava at abo ng bulkan, sa sandaling nasa tubig, ay lumikha ng iba't ibang mga kondisyon sa kapaligiran. Sa ilan, maaaring maganap ang ilang partikular na reaksyon.
Kaya, ang pisikal at kemikal na mga kondisyon sa unang bahagi ng Earth ay kanais-nais para sa pagbuo ng mga organikong sangkap mula sa mga di-organikong sangkap. Ang kapaligiran ay isang uri ng pagbabawas, walang libreng oxygen at walang ozone layer. Samakatuwid, ang ultraviolet at cosmic radiation ay tumagos sa Earth. Ang iba pang pinagmumulan ng enerhiya ay ang init ng crust ng lupa, na hindi pa lumalamig, mga pagsabog ng mga bulkan, mga bagyo, mga radioactive decay.
Methane, carbon oxides, ammonia, hydrogen sulfide, cyanide compounds, at water vapor ay naroroon sa atmospera. Ang isang bilang ng mga pinakasimpleng organikong sangkap ay na-synthesize mula sa kanila. Dagdag pa, maaaring mabuo ang mga amino acid, asukal, nitrogenous base, nucleotides at iba pang mas kumplikadong organic compound. Marami sa kanila ang nagsilbing monomer para sa hinaharap na biological polymers. Ang kawalan ng libreng oxygen sa atmospera ay pinapaboran ang mga reaksyon.
Ang mga eksperimento sa kemikal (sa unang pagkakataon noong 1953 nina S. Miller at G. Urey), na ginagaya ang mga kondisyon ng sinaunang Daigdig, ay pinatunayan ang posibilidad ng abiogenic synthesis ng mga organikong sangkap mula sa mga hindi organiko. Sa pamamagitan ng pagpasa ng mga electric discharges sa pamamagitan ng isang halo ng gas na ginagaya ang primitive na kapaligiran, sa pagkakaroon ng singaw ng tubig, amino acids, organic acids, nitrogenous bases, ATP, atbp ay nakuha.
Dapat pansinin na sa sinaunang kapaligiran ng Earth, ang pinakasimpleng mga organikong sangkap ay maaaring mabuo hindi lamang sa abiogenically. Dinala rin sila mula sa kalawakan, na nakapaloob sa alikabok ng bulkan. Bukod dito, maaaring ito ay medyo malaking halaga ng organikong bagay.
Mababang molekular na timbang na mga organikong compound na naipon sa karagatan, na lumilikha ng tinatawag na primordial na sopas. Ang mga sangkap ay na-adsorbed sa ibabaw ng mga deposito ng luad, na nagpapataas ng kanilang konsentrasyon.
Sa ilalim ng ilang mga kundisyon ng sinaunang Daigdig (halimbawa, sa luwad, ang mga dalisdis ng mga naglalamig na bulkan), maaaring mangyari ang polimerisasyon ng mga monomer. Ito ay kung paano nabuo ang mga protina at nucleic acid - mga biopolymer, na kalaunan ay naging kemikal na batayan ng buhay. Sa isang may tubig na kapaligiran, ang polimerisasyon ay hindi malamang, dahil ang depolymerization ay kadalasang nangyayari sa tubig. Napatunayan ng karanasan ang posibilidad ng pag-synthesize ng polypeptide mula sa mga amino acid na nakikipag-ugnayan sa mga piraso ng mainit na lava.
Ang susunod na mahalagang hakbang patungo sa pinagmulan ng buhay ay ang pagbuo ng mga coacervate na patak sa tubig ( nagpapasama) mula sa polypeptides, polynucleotides, iba pang mga organic compound. Ang ganitong mga complex ay maaaring magkaroon ng isang layer sa labas na ginagaya ang isang lamad at pinapanatili ang kanilang katatagan. Ang mga coacervate ay nakuha sa eksperimento sa mga colloidal na solusyon.
Ang mga molekula ng protina ay amphoteric. Naaakit nila ang mga molekula ng tubig sa kanilang sarili upang ang isang shell ay nabuo sa kanilang paligid. Ang mga colloidal hydrophilic complex ay nakuha, na nakahiwalay sa masa ng tubig. Bilang resulta, ang isang emulsyon ay nabuo sa tubig. Dagdag pa, ang mga colloid ay nagsasama sa isa't isa at bumubuo ng mga coacervate (ang proseso ay tinatawag na coacervation). Ang koloidal na komposisyon ng coacervate ay nakasalalay sa komposisyon ng daluyan kung saan ito nabuo. Sa iba't ibang mga reservoir ng sinaunang Earth, nabuo ang mga coacervate ng iba't ibang komposisyon ng kemikal. Ang ilan sa kanila ay mas matatag at maaaring, sa isang tiyak na lawak, magsagawa ng pumipili na metabolismo sa kapaligiran. Nagkaroon ng uri ng biochemical natural selection.
Nagagawa ng mga Coacervate na piliing sumipsip ng ilang mga sangkap mula sa kapaligiran at naglalabas dito ng ilang mga produkto ng mga reaksiyong kemikal na nagaganap sa kanila. Parang metabolism. Sa akumulasyon ng mga sangkap, lumaki ang mga coacervate, at nang umabot sila sa isang kritikal na sukat, nahati sila sa mga bahagi, na ang bawat isa ay pinanatili ang mga tampok ng orihinal na organisasyon.
Sa mga coacervates mismo, maaaring maganap ang mga reaksiyong kemikal. Sa panahon ng pagsipsip ng mga metal ions ng coacervates, maaaring mabuo ang mga enzyme.
Sa proseso ng ebolusyon, ang mga ganitong sistema lamang ang natitira na may kakayahang mag-regulasyon sa sarili at magparami ng sarili. Ito ay minarkahan ang simula ng susunod na yugto sa pinagmulan ng buhay - ang paglitaw mga protobionts(ayon sa ilang mga mapagkukunan, ito ay kapareho ng mga coacervates) - mga katawan na may isang kumplikadong komposisyon ng kemikal at isang bilang ng mga katangian ng mga nabubuhay na nilalang. Ang mga protobionts ay maaaring ituring bilang ang pinaka-matatag at matagumpay na coacervate.
Ang lamad ay maaaring mabuo sa sumusunod na paraan. Ang mga fatty acid ay pinagsama sa mga alkohol upang bumuo ng mga lipid. Ang mga lipid ay bumubuo ng mga pelikula sa ibabaw ng mga anyong tubig. Nakaharap sa tubig ang kanilang mga sisingilin na ulo, habang ang mga di-polar na dulo ay nakaharap sa labas. Ang mga molekula ng protina na lumulutang sa tubig ay naaakit sa mga ulo ng mga lipid, na nagreresulta sa pagbuo ng mga double lipoprotein films. Mula sa hangin, ang naturang pelikula ay maaaring yumuko, at nabuo ang mga bula. Maaaring aksidenteng na-trap ang mga coacervate sa mga vesicle na ito. Nang muling lumitaw ang mga naturang complex sa ibabaw ng tubig, natatakpan na sila ng pangalawang lipoprotein layer (dahil sa hydrophobic na pakikipag-ugnayan ng mga non-polar na dulo ng mga lipid na magkaharap). Ang pangkalahatang layout ng lamad ng mga buhay na organismo ngayon ay dalawang patong ng lipid sa loob at dalawang patong ng mga protina na matatagpuan sa mga gilid. Ngunit sa paglipas ng milyun-milyong taon ng ebolusyon, ang lamad ay naging mas kumplikado dahil sa pagsasama ng mga protina na nahuhulog sa lipid layer at tumagos dito, protrusion at protrusion ng mga indibidwal na seksyon ng lamad, atbp.
Ang mga coacervate (o protobionts) ay maaaring makakuha na ng mga umiiral nang nucleic acid molecule na may kakayahang magparami ng sarili. Dagdag pa, sa ilang mga protobionts, ang gayong muling pagsasaayos ay maaaring mangyari na ang nucleic acid ay nagsimulang mag-encode ng protina.
Ang ebolusyon ng mga protobionts ay hindi na kemikal, ngunit prebiological evolution. Ito ay humantong sa isang pagpapabuti sa catalytic function ng mga protina (nagsimula silang gampanan ang papel na ginagampanan ng mga enzymes), mga lamad at ang kanilang pumipili na pagkamatagusin (na ginagawang isang matatag na hanay ng mga polimer ang protobiont), ang paglitaw ng matrix synthesis (paglipat ng impormasyon mula sa nucleic acid sa nucleic acid at mula sa nucleic acid sa protina).
| Ebolusyon | resulta | |
|---|---|---|
| 1 | Ebolusyon ng kemikal - synthesis ng mga compound |
|
| 2 | Prebiological evolution - pagpili ng kemikal: ang pinaka-matatag, self-reproducing protobionts ay nananatili |
|
| 3 | Biological evolution - biological selection: ang pakikibaka para sa pag-iral, ang kaligtasan ng pinaka-angkop sa mga kondisyon sa kapaligiran |
|
Ang isa sa mga pinakamalaking misteryo tungkol sa pinagmulan ng buhay ay kung paano naka-code ang RNA para sa pagkakasunud-sunod ng amino acid ng mga protina. Ang tanong ay tumutukoy sa RNA, hindi DNA, dahil pinaniniwalaan na sa una ang ribonucleic acid ay gumaganap hindi lamang isang papel sa pagpapatupad ng namamana na impormasyon, ngunit responsable din para sa imbakan nito. Pinalitan ito ng DNA nang maglaon, na lumabas mula sa RNA sa pamamagitan ng reverse transcription. Ang DNA ay mas mahusay sa pag-iimbak ng impormasyon at mas matatag (hindi gaanong madaling kapitan ng mga reaksyon). Samakatuwid, sa proseso ng ebolusyon, siya ang naiwan bilang tagapag-ingat ng impormasyon.
Noong 1982, natuklasan ni T. Chek ang catalytic na aktibidad ng RNA. Bilang karagdagan, ang RNA ay maaaring ma-synthesize sa ilalim ng ilang mga kundisyon kahit na sa kawalan ng mga enzyme, at bumubuo rin ng mga kopya ng kanilang sarili. Samakatuwid, maaari itong ipagpalagay na ang mga RNA ay ang unang biopolymer (ang RNA world hypothesis). Ang ilang mga seksyon ng RNA ay maaaring aksidenteng mag-encode ng mga peptide na kapaki-pakinabang para sa protobiont, habang ang ibang mga seksyon ng RNA ay naging mga excised intron sa kurso ng ebolusyon.
Isang feedback ang lumitaw sa mga protobionts - RNA encodes enzyme proteins, enzyme proteins taasan ang dami ng nucleic acids.
Simula ng biological evolution
Ang ebolusyon ng kemikal at ang ebolusyon ng mga protobionts ay tumagal ng higit sa 1 bilyong taon. Bumangon ang buhay, at nagsimula ang biological evolution nito.
Ang ilang mga protobionts ay nagbunga ng mga primitive na selula, na kinabibilangan ng kabuuan ng mga katangian ng mga nabubuhay na bagay na ating naoobserbahan ngayon. Ipinatupad nila ang pag-iimbak at paghahatid ng namamana na impormasyon, ang paggamit nito upang lumikha ng mga istruktura at metabolismo. Ang enerhiya para sa mahahalagang proseso ay ibinigay ng mga molekula ng ATP, at ang mga lamad na tipikal ng mga selula ay lumitaw.
Ang mga unang organismo ay anaerobic heterotrophs. Nakuha nila ang enerhiya na nakaimbak sa ATP sa pamamagitan ng pagbuburo. Ang isang halimbawa ay glycolysis - ang walang oxygen na pagkasira ng mga asukal. Ang mga organismong ito ay kumain sa gastos ng mga organikong sangkap ng pangunahing sabaw.
Ngunit ang mga reserba ng mga organikong molekula ay unti-unting naubos, dahil ang mga kondisyon sa Earth ay nagbago, at ang mga bagong organiko ay halos hindi na synthesize sa abiogenically. Sa ilalim ng mga kondisyon ng kumpetisyon para sa mga mapagkukunan ng pagkain, ang ebolusyon ng mga heterotroph ay pinabilis.
Ang kalamangan ay nakuha ng bakterya, na naging magagawang ayusin ang carbon dioxide sa pagbuo ng mga organikong sangkap. Ang autotrophic synthesis ng mga nutrients ay mas kumplikado kaysa sa heterotrophic na nutrisyon, kaya hindi ito maaaring lumitaw sa maagang mga anyo ng buhay. Mula sa ilang mga sangkap, sa ilalim ng impluwensya ng enerhiya ng solar radiation, nabuo ang mga compound na kinakailangan para sa cell.
Ang mga unang photosynthetic na organismo ay hindi gumawa ng oxygen. Ang photosynthesis kasama ang paglabas nito ay malamang na lumitaw sa ibang pagkakataon sa mga organismo na katulad ng kasalukuyang asul-berdeng algae.
Ang akumulasyon ng oxygen sa atmospera, ang hitsura ng isang ozone screen, at isang pagbawas sa dami ng ultraviolet radiation ay humantong sa halos imposibilidad ng abiogenic synthesis ng kumplikadong mga organikong sangkap. Sa kabilang banda, ang mga umuusbong na anyo ng buhay ay naging mas nababanat sa ilalim ng gayong mga kondisyon.
Ang paghinga ng oxygen ay kumalat sa Earth. Ang mga anaerobic na organismo ay nakaligtas lamang sa ilang mga lugar (halimbawa, may mga anaerobic bacteria na naninirahan sa mga mainit na bukal sa ilalim ng lupa).
PANIMULA SEKSYON 1. MGA BATAYANG TEORYA NG PINAGMULAN NG BUHAY SA LUPA.
1.1 Pagkalikha.
1.2 Hypothesis ng kusang henerasyon.
1.3 Teorya ng isang nakatigil na estado.
1.4 Panspermia hypothesis.
SEKSYON 2. TEORYANG PROTEIN-COACERVATE OPARINA.
2.1 Ang kakanyahan ng teorya.
2.2 Alexander Ivanovich Oparin.
2.3 Mga pinagmulan ng ebolusyon ng kemikal na "Pangunahing sopas".
2.4 Mga yugto ng proseso ng pinagmulan ng buhay.
SEKSYON 3. ANG KAILANGAN NA PAG-ARALAN ANG PINAGMULAN NG BUHAY.
SEKSYON 4. MGA MAKABAGONG PANIMULA SA PINAGMULAN NG BUHAY.
KONGKLUSYON.
PANITIKAN.
PANIMULA
Ang tanong ng pinagmulan ng buhay sa Earth at ang posibilidad ng pagkakaroon nito sa iba pang mga planeta ng Uniberso ay matagal nang nakakaakit ng interes ng parehong mga siyentipiko at pilosopo, pati na rin ang mga ordinaryong tao. Sa nakalipas na mga taon, ang pansin sa "walang hanggang problema" na ito ay tumaas nang malaki.
Ito ay dahil sa dalawang pangyayari: una, makabuluhang pag-unlad sa pagmomodelo ng laboratoryo ng ilang mga yugto ng ebolusyon ng bagay, na humantong sa pinagmulan ng buhay, at, pangalawa, ang mabilis na pag-unlad ng pananaliksik sa kalawakan, na ginagawa itong mas at mas totoo sa aktuwal. maghanap ng anumang mga anyo ng buhay sa mga planeta ng solar system. , ngunit sa hinaharap at higit pa.
Ang pinagmulan ng buhay ay isa sa mga pinaka mahiwagang tanong, isang kumpletong sagot na malamang na hindi matanggap. Maraming mga hypotheses at maging ang mga teorya tungkol sa pinagmulan ng buhay, na nagpapaliwanag sa iba't ibang aspeto ng hindi pangkaraniwang bagay na ito, ay hindi pa nagtagumpay sa isang mahalagang pangyayari - upang kumpirmahin sa eksperimento ang katotohanan ng hitsura ng buhay. Ang modernong agham ay walang direktang katibayan kung paano at saan lumitaw ang buhay. Mayroon lamang mga lohikal na konstruksyon at hindi direktang ebidensya na nakuha sa pamamagitan ng mga eksperimento ng modelo, at data sa larangan ng paleontology, geology, astronomy, atbp.
Kasabay nito, ang tanong tungkol sa pinagmulan ng buhay ay hindi pa nalutas sa wakas. Maraming hypotheses para sa pinagmulan ng buhay.
Sa iba't ibang panahon at sa iba't ibang kultura, ang mga sumusunod na ideya ay isinasaalang-alang:
Creationism (ang buhay ay nilikha ng Lumikha);
Kusang henerasyon (spontaneous generation; paulit-ulit na bumangon ang buhay mula sa walang buhay na bagay);
Steady state hypothesis (ang buhay ay palaging umiiral);
Panspermia hypothesis (buhay na dinala sa Earth mula sa ibang mga planeta);
Biochemical hypotheses (bumangon ang buhay sa ilalim ng mga kondisyong panlupa sa kurso ng mga proseso na sumusunod sa mga batas sa pisikal at kemikal, ibig sabihin, bilang resulta ng biochemical evolution);
Ang layunin ng gawain ay upang isaalang-alang ang mga pangunahing teorya ng pinagmulan ng buhay sa Earth.
Mahalagang tandaan na upang makamit ang layunin, ang mga sumusunod na gawain ay isinasaalang-alang:
Suriin ang mga pangunahing teorya
creationism
Teorya ng kusang henerasyon ng buhay
Teorya ng Steady State
Pansermia hypothesis
Upang tuklasin ang pangunahing teorya ng protina-coacervate ng A.I. Oparina
Basahin ang talambuhay ni A.I. Oparina
Ilarawan ang pinagmulan ng ebolusyon ng kemikal na "primordial soup"
Tukuyin ang mga yugto ng proseso ng paglitaw ng buhay sa Earth
Ang pangangailangang pag-aralan ang pinagmulan ng buhay sa Earth
Mga modernong pananaw sa pinagmulan ng buhay
Kapag nagsasagawa ng gawain, ginamit ang mga sumusunod na pamamaraan: paghahambing na heograpikal, pagsusuri ng mga mapagkukunang pampanitikan, kasaysayan.
Ang gawain ay isinulat batay sa mga naturang materyales: monographs, isinalin na mga edisyon, mga artikulo mula sa isang koleksyon ng mga siyentipikong papel, mga bahagi ng mga libro, panitikan mula sa Internet.
SEKSYON 1. PANGUNAHING TEORYA NG PINAGMULAN NG BUHAY SA LUPA
1.1creationism
Ang Creationism (mula sa English. creation - creation) ay isang relihiyoso at pilosopikal na konsepto, kung saan ang buong pagkakaiba-iba ng organikong mundo, sangkatauhan, ang planetang Earth, pati na rin ang mundo sa kabuuan, ay itinuturing na sadyang nilikha ng ilang supremo. pagiging o diyos. Ang teorya ng creationism, na tumutukoy sa sagot sa tanong ng pinagmulan ng buhay sa relihiyon (ang paglikha ng buhay ng Diyos), ayon sa kriterya ni Popper, ay nasa labas ng larangan ng siyentipikong pananaliksik (dahil ito ay hindi masasagot: imposibleng patunayan. sa pamamagitan ng siyentipikong mga pamamaraan kapwa na nilikha ng Diyos ang buhay at nilikha ito ng Diyos.) Bilang karagdagan, ang teoryang ito ay hindi nagbibigay ng isang kasiya-siyang sagot sa tanong ng mga sanhi ng paglitaw at pag-iral ng kataas-taasang nilalang mismo, kadalasang ipinalalagay lamang ang pagiging walang simula nito.
1.2Spontaneous generation hypothesis
Ang teoryang ito ay nakakuha ng pera sa sinaunang Tsina, Babylon, at Ehipto bilang isang kahalili sa creationism kung saan ito kasamang umiral. Ang mga turo ng relihiyon sa lahat ng panahon at lahat ng mga tao ay karaniwang iniuugnay ang hitsura ng buhay sa isa o isa pang malikhaing gawa ng diyos. Napakawalang muwang malutas ang tanong na ito at ang mga unang mananaliksik ng kalikasan. Si Aristotle (384-322 BC), na madalas na kinikilala bilang tagapagtatag ng biology, ay pinanghawakan ang teorya ng kusang henerasyon ng buhay. Kahit na para sa napakahusay na pag-iisip noong unang panahon bilang Aristotle, hindi mahirap tanggapin ang ideya na ang mga hayop - mga uod, mga insekto, at kahit na mga isda - ay maaaring lumabas mula sa putik. Sa kabaligtaran, ang pilosopo na ito ay nagtalo na ang bawat tuyong katawan, na nagiging basa, at, sa kabaligtaran, ang bawat basang katawan, na nagiging tuyo, ay nanganak ng mga hayop.
Ayon sa hypothesis ni Aristotle ng kusang henerasyon, ang ilang mga "particle" ng bagay ay naglalaman ng ilang uri ng "aktibong prinsipyo", na, sa ilalim ng angkop na mga kondisyon, ay maaaring lumikha ng isang buhay na organismo. Tama si Aristotle sa pag-iisip na ang aktibong prinsipyong ito ay nakapaloob sa isang fertilized na itlog, ngunit nagkamali sa paniniwalang naroroon din ito sa solar wind, putik at nabubulok na karne.
"Ito ang mga katotohanan - ang mga nabubuhay na bagay ay maaaring lumitaw hindi lamang sa pamamagitan ng pagsasama ng mga hayop, kundi pati na rin sa pamamagitan ng pagkabulok ng lupa. Ang parehong ay ang kaso sa mga halaman: ang ilan ay bubuo mula sa mga buto, habang ang iba, parang kusang nabuo sa ilalim ng pagkilos ng lahat ng kalikasan, na nagmumula sa nabubulok na lupa o ilang bahagi ng mga halaman "(Aristotle).
Ang awtoridad ni Aristotle ay may pambihirang impluwensya sa mga pananaw ng mga iskolar sa medieval. Ang opinyon ng pilosopo na ito sa kanilang mga isipan ay kakaibang magkakaugnay sa mga konsepto ng relihiyon, kadalasang nagbibigay ng katawa-tawa at kahit na lantarang hangal na mga konklusyon sa mga modernong termino. Ang paghahanda ng isang buhay na tao o ang kanyang pagkakahawig, "homunculus", sa isang prasko, sa pamamagitan ng paghahalo at paglilinis ng iba't ibang mga kemikal, ay isinasaalang-alang sa Middle Ages, bagaman napakahirap at walang batas, ngunit walang alinlangan na magagawa. Ang pagkuha ng mga hayop mula sa mga materyal na walang buhay ay tila napakasimple at karaniwan sa mga siyentipiko noong panahong iyon na ang sikat na alchemist at manggagamot na si Van Helmont (1577-1644) ay direktang nagbibigay ng isang recipe, na sinusundan kung aling mga daga ang maaaring artipisyal na ihanda sa pamamagitan ng pagtatakip ng butil sa isang sisidlan ng basa at marumi. basahan. Inilarawan ng napaka-matagumpay na siyentipikong ito ang isang eksperimento kung saan siya umano ay lumikha ng mga daga sa loob ng tatlong linggo. Para dito, isang maruming kamiseta, isang madilim na aparador at isang dakot ng trigo ay kinakailangan. Itinuring ni Van Helmont na ang pawis ng tao ang aktibong prinsipyo sa proseso ng mouse.
Ang isang bilang ng mga mapagkukunan na itinayo noong ika-16 at ika-17 siglo ay detalyadong naglalarawan sa pagbabago ng tubig, mga bato at iba pang walang buhay na mga bagay sa mga reptilya, ibon at hayop. Nagpapakita pa nga si Grindel von Ach ng mga palaka, na sinasabing umuusbong mula sa May dew, at inilalarawan ni Aldrovand ang proseso ng muling pagsilang ng mga ibon at insekto mula sa mga sanga at bunga ng mga puno.
Ang karagdagang likas na agham ay umunlad, ang mas mahalagang tumpak na pagmamasid at karanasan ay naging sa kaalaman ng kalikasan, at hindi lamang pangangatwiran at pagiging sopistikado, mas makitid ang saklaw ng teorya ng kusang henerasyon. Noong 1688, ang Italyano na biologist at manggagamot na si Francesco Redi, na nanirahan sa Florence, ay mas mahigpit na lumapit sa problema ng pinagmulan ng buhay at tinanong ang teorya ng kusang henerasyon. Si Dr. Redi, sa pamamagitan ng mga simpleng eksperimento, ay pinatunayan ang kawalang-saligan ng mga opinyon tungkol sa kusang henerasyon ng mga bulate sa nabubulok na karne. Nalaman niya na ang maliliit na puting uod ay mga fly larvae. Matapos magsagawa ng isang serye ng mga eksperimento, nakatanggap siya ng data na nagpapatunay sa ideya na ang buhay ay maaari lamang lumabas mula sa isang nakaraang buhay (ang konsepto ng biogenesis).
"Ang paniniwala ay magiging walang saysay kung hindi ito makumpirma sa pamamagitan ng eksperimento. Kaya noong kalagitnaan ng Hulyo ay kumuha ako ng apat na malalaking sisidlan na may malawak na bibig, naglagay ng lupa sa isa sa kanila, ilang isda sa isa pa, mga igat mula sa Arno sa pangatlo, isang piraso ng karne ng baka sa ikaapat, isinara nang mahigpit at tinatakan. Pagkatapos ay inilagay ko rin ito sa apat na iba pang sisidlan, na iniwang bukas ang mga ito... Di-nagtagal, ang karne at isda sa mga sisidlan na hindi selyado ay naging uod; ang mga langaw ay makikitang malayang lumilipad papasok at palabas ng mga sisidlan. Ngunit wala akong nakitang isang uod sa mga selyadong sisidlan, kahit na maraming araw ang lumipas pagkatapos mailagay ang mga patay na isda sa kanila ”(Redi).
Kaya, tungkol sa mga nabubuhay na nilalang na nakikita ng hubad na mata, ang panukala ng kusang henerasyon ay naging hindi mapanghawakan. Ngunit sa pagtatapos ng siglo XVII. Natuklasan nina Kircher at Leeuwenhoek ang mundo ng pinakamaliit na nilalang, hindi nakikita ng mata at nakikilala lamang sa pamamagitan ng mikroskopyo. Ang "pinakamaliit na hayop na nabubuhay" (gaya ng tawag ni Leeuwenhoek sa bacteria at ciliates na natuklasan niya) ay matatagpuan saanman naganap ang pagkabulok, sa mga decoction at pagbubuhos ng mga halaman na matagal nang nakatayo, sa nabubulok na karne, sabaw, sa maasim na gatas, sa dumi. , sa plaka. "Sa aking bibig," isinulat ni Leeuwenhoek, "mas marami sila (mga mikrobyo) kaysa sa mga tao sa United Kingdom." Ang isa ay dapat lamang maglagay ng mga nabubulok at madaling nabubulok na mga sangkap sa isang mainit na lugar sa loob ng ilang panahon, habang ang mga mikroskopikong nabubuhay na nilalang ay agad na nabubuo sa kanila, na wala roon noon. Saan nagmula ang mga nilalang na ito? Nagmula ba sila sa mga embryo na aksidenteng nahulog sa nabubulok na likido? Gaano karami sa mga mikrobyong ito ang dapat na nasa lahat ng dako! Ang pag-iisip ay hindi sinasadyang lumitaw na narito, sa nabubulok na mga decoction at pagbubuhos, na ang kusang henerasyon ng mga buhay na mikrobyo mula sa walang buhay na bagay ay naganap. Ang opinyon na ito sa kalagitnaan ng ika-18 siglo ay nakatanggap ng malakas na kumpirmasyon sa mga eksperimento ng Scottish priest na si Needham. Kinuha ni Needham ang sabaw ng karne o mga decoction ng mga sangkap ng gulay, inilagay ang mga ito sa mahigpit na saradong mga sisidlan at pinakuluan ang mga ito sa loob ng maikling panahon. Kasabay nito, ayon kay Needham, ang lahat ng mga embryo ay dapat na namatay, habang ang mga bago ay hindi makapasok mula sa labas, dahil ang mga sisidlan ay mahigpit na sarado. Gayunpaman, pagkaraan ng ilang sandali, lumitaw ang mga mikrobyo sa mga likido. Mula rito, napagpasyahan ng nasabing siyentipiko na naroroon siya sa phenomenon ng spontaneous generation.
Kasabay nito, ang isa pang siyentipiko, ang Italian Spallanzani, ay sumalungat sa opinyon na ito. Sa pag-uulit ng mga eksperimento ni Needham, nakumbinsi siya na ang mas mahabang pag-init ng mga sisidlan na naglalaman ng mga organikong likido ay ganap na nag-dehydrate sa kanila. Noong 1765, isinagawa ni Lazzaro Spallanzani ang sumusunod na eksperimento: pagkakaroon ng pinakuluang sabaw ng karne at gulay sa loob ng maraming oras, agad niyang tinatakan ang mga ito, pagkatapos ay inalis niya ang mga ito mula sa apoy. Matapos suriin ang mga likido pagkaraan ng ilang araw, walang nakitang mga palatandaan ng buhay si Spallanzani sa kanila. Mula dito, napagpasyahan niya na ang mataas na temperatura ay sumisira sa lahat ng anyo ng mga nabubuhay na nilalang, at na kung wala sila, walang buhay na maaaring lumitaw.
Isang matinding pagtatalo ang sumiklab sa pagitan ng mga kinatawan ng dalawang magkasalungat na pananaw. Nagtalo si Spallanzani na ang mga likido sa mga eksperimento ni Needham ay hindi sapat na pinainit at ang mga embryo ng mga nabubuhay na nilalang ay nanatili doon. Dito, tinutulan ni Needham na hindi niya masyadong pinainit ang mga likido, ngunit, sa kabaligtaran, pinainit sila ni Spallanzani nang labis at sa pamamagitan ng isang bastos na pamamaraan ay sinira ang "puwersa ng pagbuo" ng mga organikong pagbubuhos, na napakabagal at pabagu-bago.
Dahil dito, ang bawat isa sa mga nagtatalo ay nanatili sa kanilang orihinal na mga posisyon, at ang tanong ng kusang henerasyon ng mga mikrobyo sa mga nabubulok na likido ay hindi nalutas sa alinmang paraan para sa isang buong siglo. Sa panahong ito, maraming mga pagtatangka ang ginawang empirically upang patunayan o pabulaanan ang kusang henerasyon, ngunit wala sa mga ito ang humantong sa mga tiyak na resulta.
Ang tanong ay naging higit at mas nalilito, at sa kalagitnaan lamang ng ika-19 na siglo ay sa wakas ay nalutas ito salamat sa napakatalino na pananaliksik ng makikinang na Pranses na siyentipiko.
Kinuha ni Louis Pasteur ang problema ng pinagmulan ng buhay noong 1860. Sa oras na ito, marami na siyang nagawa sa larangan ng microbiology at nalutas ang mga problemang nagbabanta sa sericulture at winemaking. Pinatunayan din niya na ang bacteria ay nasa lahat ng dako at ang mga non-living na materyales ay madaling ma-contaminate ng mga buhay na bagay kung hindi ito maayos na isterilisado. Sa ilang mga eksperimento, ipinakita niya na kahit saan, at lalo na malapit sa tirahan ng tao, ang pinakamaliit na mikrobyo ay dumadaloy sa hangin. Napakagaan ng mga ito na malayang lumutang sa hangin, napakabagal lamang at unti-unting lumulubog sa lupa.
Bilang resulta ng isang serye ng mga eksperimento batay sa mga pamamaraan ni Spallanzani, pinatunayan ni Pasteur ang bisa ng teorya ng biogenesis at sa wakas ay pinabulaanan ang teorya ng kusang henerasyon.
Ipinaliwanag ni Pasteur ang mahiwagang hitsura ng mga mikroorganismo sa mga eksperimento ng mga nakaraang mananaliksik alinman sa pamamagitan ng hindi kumpletong pag-deconditioning ng daluyan, o sa pamamagitan ng hindi sapat na proteksyon ng mga likido mula sa pagtagos ng mga mikrobyo. Kung ang mga nilalaman ng prasko ay lubusan na pinakuluan at pagkatapos ay protektado mula sa mga mikrobyo na maaaring makapasok sa prasko na may hangin na dumadaloy sa prasko, kung gayon sa isang daang kaso mula sa isang daan ang likido ay hindi mabubulok at ang pagbuo ng mga mikrobyo ay hindi mangyayari.
Mahalagang tandaan na gumamit si Pasteur ng iba't ibang uri ng mga pamamaraan upang mapababa ang presyon ng hangin na dumadaloy sa flask: maaaring i-calcine niya ang hangin sa mga glass at metal tubes, o pinrotektahan ang leeg ng flask gamit ang isang cotton plug, na nagpapanatili ng lahat ng pinakamaliit. mga particle na nasuspinde sa hangin, o, sa wakas, dumaan sa hangin sa pamamagitan ng isang manipis na glass tube na nakabaluktot sa hugis ng letrang S; sa kasong ito, ang lahat ng nuclei ay mekanikal na pinanatili sa mga basang ibabaw ng tube bends.
Saanman ang proteksyon ay sapat na maaasahan, ang hitsura ng mga mikrobyo sa likido ay hindi naobserbahan. Ngunit marahil ang matagal na pag-init ay binago ng kemikal ang kapaligiran at ginawa itong hindi angkop para sa buhay? Madaling pinabulaanan ni Pasteur ang pagtutol na ito. Naghagis siya ng cotton plug sa likidong naubos ng init, kung saan dumaan ang hangin at kung saan, dahil dito, naglalaman ng mga mikrobyo - mabilis na nabulok ang likido. Samakatuwid, ang pinakuluang pagbubuhos ay angkop na lupa para sa pagpapaunlad ng mga mikrobyo. Ang pag-unlad na ito ay hindi nagaganap dahil lamang sa walang mikrobyo. Sa sandaling makapasok ang embryo sa likido, agad itong tumubo at nagbibigay ng malago na ani.
Ang mga eksperimento ni Pasteur ay nagpakita nang may katiyakan na ang kusang pagbuo ng mga mikrobyo sa mga organikong pagbubuhos ay hindi nangyayari. Ang lahat ng nabubuhay na organismo ay bubuo mula sa mga embryo, i.e. nagmula sa iba pang mga nilalang. Kasabay nito, ang pagkumpirma ng teorya ng biogenesis ay nagbunga ng isa pang problema. Dahil ang isa pang buhay na organismo ay kailangan para sa paglitaw ng isang buhay na organismo, kung gayon saan nagmula ang pinakaunang nabubuhay na organismo? Tanging ang teorya ng matatag na estado ay hindi nangangailangan ng sagot sa tanong na ito, at sa lahat ng iba pang mga teorya ay ipinapalagay na sa ilang yugto sa kasaysayan ng buhay ay nagkaroon ng paglipat mula sa walang buhay tungo sa buhay.
1.3Teorya ng Steady State.
Ayon sa teoryang ito, ang Daigdig ay hindi kailanman nabuo, ngunit umiral magpakailanman; ito ay palaging may kakayahang magpanatili ng buhay, at kung ito ay nagbago, ito ay nagbago nang kaunti. Ayon sa bersyong ito, hindi rin lumitaw ang mga species, palagi silang umiiral, at ang bawat species ay may dalawang posibilidad lamang - alinman sa pagbabago sa mga numero o pagkalipol.
Kasabay nito, ang hypothesis ng isang nakatigil na estado sa panimula ay sumasalungat sa data ng modernong astronomiya, na nagpapahiwatig ng may hangganan na oras ng pagkakaroon ng anumang mga bituin at, nang naaayon, mga planetary system sa paligid ng mga bituin. Ayon sa modernong mga pagtatantya batay sa mga rate ng radioactive decay, ang edad ng Earth, Araw, at Solar System ay ~4.6 bilyong taon. Samakatuwid, ang hypothesis na ito ay hindi karaniwang isinasaalang-alang ng akademikong agham.
Ang mga tagapagtaguyod ng teoryang ito ay hindi kinikilala na ang pagkakaroon o kawalan ng ilang mga labi ng fossil ay maaaring magpahiwatig ng oras ng paglitaw o pagkalipol ng isang partikular na species, at banggitin bilang isang halimbawa ang isang kinatawan ng lobe-finned fish - coelacanth (coelacanth). Ayon sa paleontological data, ang mga crossopteran ay naging extinct sa dulo ng Cretaceous. Kasabay nito, ang konklusyon na ito ay kailangang baguhin kapag ang mga nabubuhay na kinatawan ng mga crossopterygian ay natagpuan sa rehiyon ng Madagascar. Ang mga tagapagtaguyod ng teorya ng steady state ay nagtalo na sa pamamagitan lamang ng pag-aaral ng mga nabubuhay na species at paghahambing ng mga ito sa mga labi ng fossil ay maaaring tapusin ng isang tao ang pagkalipol, at sa kasong ito ay malaki ang posibilidad na ito ay magiging mali. Gamit ang paleontological data upang suportahan ang steady state theory, binibigyang-kahulugan ng mga tagapagtaguyod nito ang hitsura ng mga fossil sa isang ekolohikal na kahulugan. Kaya, halimbawa, ang biglaang paglitaw ng isang fossil species sa isang partikular na stratum ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng pagtaas ng populasyon nito o ang paggalaw nito sa mga lugar na paborable para sa pangangalaga ng mga labi.
1.4Pansermia hypothesis
Ang hypothesis tungkol sa hitsura ng buhay sa Earth bilang isang resulta ng paglipat ng ilang mga mikrobyo ng buhay mula sa ibang mga planeta ay tinatawag na teorya ng pansermia (mula sa Greek παν - lahat, lahat at σπερμα - buto). Ang hypothesis na ito ay katabi ng steady state hypothesis. Sinusuportahan ng mga tagasunod nito ang ideya ng walang hanggang pag-iral ng buhay at iniharap ang ideya ng biglaang pinagmulan nito. Ang isa sa mga unang nagpahayag ng ideya ng isang kosmiko (biglaang) pinagmulan ng buhay ay ang Aleman na siyentipiko na si G. Richter noong 1865. Ayon kay Richter, ang buhay sa Earth ay hindi nagmula sa mga di-organikong sangkap, ngunit ipinakilala mula sa ibang mga planeta. Kaugnay nito, lumitaw ang mga tanong kung paano posible ang paglipat mula sa isang planeta patungo sa isa pa at kung paano ito maisagawa. Ang mga sagot ay pangunahing hinanap sa pisika, at hindi nakakagulat na ang mga unang tagapagtanggol ng mga pananaw na ito ay ang mga kinatawan ng agham na ito, ang mga natatanging siyentipiko na sina G. Helmholtz, S. Arrhenius, J. Thomson, P.P. Lazarev at iba pa.
Ayon sa mga ideya nina Thomson at Helmholtz, ang mga spore ng bakterya at iba pang mga organismo ay maaaring dinala sa Earth gamit ang mga meteorite. Kinumpirma ng mga pag-aaral sa laboratoryo ang mataas na resistensya ng mga buhay na organismo sa masamang epekto, lalo na sa mababang temperatura. Halimbawa, ang mga spores at buto ng mga halaman ay hindi namatay kahit na pagkatapos ng matagal na pagkakalantad sa likidong oxygen o nitrogen.
Ang mga modernong adherents ng konsepto ng pansermia (kabilang ang Nobel Prize winner English biophysicist F. Crick) ay naniniwala na ang buhay sa Earth ay dinala sa Earth nang hindi sinasadya o sinadya ng mga dayuhan sa kalawakan. Ang punto ng pananaw ng mga astronomo na sina C. Wickramasingh (Sri Lanka) at F. Hoyle (Great Britain) ay magkadugtong sa pansermia hypothesis. Naniniwala sila na sa kalawakan, pangunahin sa mga ulap ng gas at alikabok, ang mga mikroorganismo ay naroroon sa malaking bilang, kung saan, ayon sa mga siyentipiko, sila ay nabuo. Dagdag pa, ang mga mikroorganismo na ito ay nakuha ng mga kometa, na pagkatapos, na dumadaan malapit sa mga planeta, "naghahasik ng mga mikrobyo ng buhay."
SEKSYON 2. TEORYANG PROTEIN-COACERVATE OPARINA
2.1Ang kakanyahan ng teorya
Ang unang siyentipikong teorya tungkol sa pinagmulan ng mga buhay na organismo sa Earth ay nilikha ng Soviet biochemist na si A.I. Oparin (1894-1980). Noong 1924, naglathala siya ng mga gawa kung saan binalangkas niya ang mga ideya tungkol sa kung paano maaaring lumitaw ang buhay sa Earth. Ayon sa teoryang ito, ang buhay ay lumitaw sa mga tiyak na kondisyon ng sinaunang Daigdig, at itinuturing ni Oparin bilang isang natural na resulta ng ebolusyon ng kemikal ng mga carbon compound sa Uniberso.
Ayon kay Oparin, ang proseso na humantong sa paglitaw ng buhay sa Earth ay maaaring nahahati sa tatlong yugto:
Ang paglitaw ng organikong bagay.
Ang pagbuo ng mga biopolymer (protina, nucleic acid, polysaccharides, lipid, atbp.) Mula sa mas simpleng mga organikong sangkap.
Ang paglitaw ng mga primitive self-reproducing organism.
Ang teorya ng biochemical evolution ay may pinakamalaking bilang ng mga tagasuporta sa mga modernong siyentipiko. Bumangon ang lupa mga limang bilyong taon na ang nakalilipas; Sa una, ang temperatura sa ibabaw nito ay napakataas (hanggang sa ilang libong degrees). Habang lumalamig, nabuo ang isang solidong ibabaw (ang crust ng lupa - ang lithosphere).
Ang atmospera, na orihinal na binubuo ng mga magaan na gas (hydrogen, helium), ay hindi epektibong mapanatili ng hindi sapat na siksik na Earth, at ang mga gas na ito ay pinalitan ng mas mabibigat na gas: singaw ng tubig, carbon dioxide, ammonia at methane. Habang bumaba ang temperatura ng Earth sa ibaba 100 degrees Celsius, nagsimulang mag-condense ang singaw ng tubig upang bumuo ng mga karagatan sa mundo. Sa oras na ito, alinsunod sa mga ideya ng A.I. Ang Oparin, isang abiogenic synthesis ay naganap, iyon ay, sa pangunahing terrestrial na karagatan na puspos ng iba't ibang mga simpleng compound ng kemikal, "sa pangunahing sabaw" sa ilalim ng impluwensya ng init ng bulkan, paglabas ng kidlat, matinding ultraviolet radiation at iba pang mga kadahilanan sa kapaligiran, ang synthesis ng mas kumplikadong mga organikong compound, at pagkatapos ay nagsimula ang mga biopolymer. Ang pagbuo ng mga organikong sangkap ay pinadali ng kawalan ng mga nabubuhay na organismo - mga mamimili ng organikong bagay - at ang pangunahing ahente ng oxidizing - oxygen. Ang mga kumplikadong molekula ng amino acid ay random na pinagsama sa mga peptide, na siya namang lumikha ng mga orihinal na protina. Mula sa mga protina na ito, na-synthesize ang mga pangunahing nabubuhay na nilalang na may sukat na mikroskopiko.
Ang pinakamahirap na problema sa modernong teorya ng ebolusyon ay ang pagbabago ng mga kumplikadong organikong sangkap sa mga simpleng buhay na organismo. Naniniwala si Oparin na ang mapagpasyang papel sa pagbabagong-anyo ng walang buhay sa buhay ay kabilang sa mga protina. Tila, ang mga molekula ng protina, na umaakit sa mga molekula ng tubig, ay bumubuo ng mga colloidal hydrophilic complex. Ang karagdagang pagsasama ng naturang mga complex sa isa't isa ay humantong sa paghihiwalay ng mga colloid mula sa may tubig na daluyan (coacervation). Sa hangganan sa pagitan ng coacervate (mula sa Latin na Coacervus - clot, heap) at sa kapaligiran, ang mga molekula ng lipid ay may linya - isang primitive na lamad ng cell. Ipinapalagay na ang mga colloid ay maaaring makipagpalitan ng mga molekula sa kapaligiran (isang prototype ng heterotrophic na nutrisyon) at makaipon ng ilang mga sangkap. Ang isa pang uri ng molekula ay nagbigay ng kakayahang magparami mismo. Ang sistema ng mga pananaw ng A.I. Ang Oparin ay tinawag na "coacervate hypothesis".
Ang hypothesis ni Oparin ay ang unang hakbang lamang sa pagbuo ng mga biochemical na ideya tungkol sa pinagmulan ng buhay. Ang susunod na hakbang ay ang mga eksperimento ng L.S. Miller, na noong 1953 ay nagpakita kung paano nabubuo ang mga amino acid at iba pang mga organikong molekula mula sa mga di-organikong bahagi ng pangunahing atmospera ng lupa sa ilalim ng impluwensya ng mga discharge ng kuryente at ultraviolet radiation.
Academician ng Russian Academy of Sciences V.N. Iminumungkahi ni Parmon at ng ilang iba pang mga siyentipiko ang iba't ibang mga modelo upang ipaliwanag kung paano maaaring mangyari ang mga proseso ng autocatalytic sa isang daluyan na puspos ng mga organikong molekula, na kinokopya ang ilan sa mga molekulang ito. Ang ilang mga molekula ay mas matagumpay na gumagaya kaysa sa iba. Nagsisimula ito sa proseso ng ebolusyon ng kemikal, na nauuna sa biyolohikal na ebolusyon.
Ngayon, ang RNA world hypothesis ay nananaig sa mga biologist, na nagsasabi na sa pagitan ng ebolusyon ng kemikal, kung saan ang mga indibidwal na molekula ay dumami at nakikipagkumpitensya, at isang ganap na buhay batay sa modelo ng DNA-RNA-protein, mayroong isang intermediate na yugto kung saan ang mga indibidwal na molekula ay dumami. at nakikipagkumpitensya sa isa't isa.mga molekula ng RNA. Mayroon nang mga pag-aaral na nagpapakita na ang ilang mga molekula ng RNA ay may mga katangian ng autocatalytic at maaaring magparami ng kanilang mga sarili nang walang paglahok ng mga kumplikadong molekula ng protina.
Ang modernong agham ay malayo pa rin sa isang kumpletong paliwanag kung gaano partikular na ang hindi organikong bagay ay umabot sa isang mataas na antas ng organisasyon, katangian ng mga proseso ng buhay. Gayunpaman, malinaw na ito ay isang multi-stage na proseso, kung saan ang antas ng organisasyon ng bagay ay tumaas nang sunud-sunod. Upang maibalik ang mga tiyak na mekanismo ng sunud-sunod na komplikasyon na ito ay ang gawain ng hinaharap na siyentipikong pananaliksik. Ang pananaliksik na ito ay sumusunod sa dalawang pangunahing lugar:
Mula sa itaas hanggang sa ibaba: pagsusuri ng mga biological na bagay at pag-aaral ng mga posibleng mekanismo para sa pagbuo ng kanilang mga indibidwal na elemento;
Mula sa ibaba hanggang sa itaas: ang komplikasyon ng "kimika" - ang pag-aaral ng higit pa at mas kumplikadong mga compound ng kemikal.
Sa ngayon, hindi posible na makamit ang isang ganap na kumbinasyon ng dalawang pamamaraang ito. Gayunpaman, nagawa na ng mga bioengineer na "ayon sa mga blueprint", iyon ay, ayon sa kilalang genetic code at ang istraktura ng shell ng protina, tipunin ang pinakasimpleng nabubuhay na organismo - ang virus - mula sa pinakasimpleng biological molecule. Kaya, napatunayan na ang supernatural na impluwensya ay hindi kinakailangan upang lumikha ng isang buhay na organismo mula sa walang buhay na bagay. Kaya't kinakailangan lamang na sagutin ang tanong kung paano magaganap ang prosesong ito nang walang pakikilahok ng tao, sa natural na kapaligiran.
Mayroong malawak na "statistical" na pagtutol sa abiogenic na mekanismo ng pinagmulan ng buhay. Halimbawa, noong 1996, kinakalkula ng German biochemist na si Schram na ang posibilidad ng isang random na kumbinasyon ng 6000 nucleotides sa tobacco mosaic RNA virus: 1 pagkakataon sa 102,000. Ito ay isang napakababang posibilidad, na nagpapahiwatig ng kumpletong imposibilidad ng random na pagbuo ng naturang RNA. Sa katunayan, gayunpaman, ang pagtutol na ito ay ginawa nang hindi tama. Nagmula ito sa pagpapalagay na ang molekula ng viral RNA ay dapat mabuo "mula sa simula" mula sa magkakaibang mga amino acid. Sa kaso ng sunud-sunod na komplikasyon ng mga kemikal at biochemical system, ang posibilidad ay kinakalkula sa isang ganap na naiibang paraan. Bilang karagdagan, hindi na kailangang makakuha lamang ng ganoong virus, at hindi sa iba pa. Isinasaalang-alang ang mga pagtutol na ito, lumalabas na ang mga pagtatantya ng posibilidad ng synthesis ng paglitaw ng viral RNA ay minamaliit hanggang sa punto ng kumpletong kakulangan at hindi maituturing na isang nakakumbinsi na pagtutol sa abiogenic na teorya ng pinagmulan ng buhay.
2.2 Alexander Ivanovich Oparin at ang kanyang teorya ng pinagmulan ng buhay
Mula sa simula ng 1935, sinimulan ng Institute of Biochemistry ng Academy of Sciences ng USSR ang gawain nito, na itinatag ni Oparin kasama si A.N. Bach. Mula sa pinakapundasyon ng Institute, pinangunahan ni Oparin ang Laboratory of Enzymology, na sa hinaharap ay binago sa isang laboratoryo ng evolutionary biochemistry at subcellular na istruktura. Hanggang 1946 siya ay representante ng direktor, pagkamatay ni A.N. Si Bach ang direktor ng institusyong ito.
Noong Mayo 3, 1924, sa isang pulong ng Russian Botanical Society, naghatid siya ng isang ulat na "On the Origin of Life", kung saan iminungkahi niya ang isang teorya ng pinagmulan ng buhay mula sa isang sabaw ng mga organikong sangkap. Sa kalagitnaan ng ika-20 siglo, ang mga kumplikadong organikong sangkap ay eksperimento na nakuha sa pamamagitan ng pagpasa ng mga singil sa kuryente sa pamamagitan ng pinaghalong mga gas at singaw, na hypothetically ay tumutugma sa komposisyon ng sinaunang kapaligiran ng Earth. Bilang mga procell, itinuturing ni Oparin ang mga coacervate - mga organikong istruktura na napapalibutan ng mataba na lamad.
Pagkatapos ng kamatayan noong 1951 S.I. Vavilova A.I. Si Oparin ay naging pangalawang tagapangulo ng lupon ng All-Union Educational Society "Kaalaman". Nanatili siya sa post na ito hanggang 1956, nang si M.B. Mitin.
Noong 1970, inorganisa ang International Society for the Study of the Origin of Life, ang unang pangulo at pagkatapos ay ang honorary president kung saan nahalal si Oparin. Itinatag ng ISSOL Executive Committee noong 1977 ang Gold Medal na pinangalanang A.I. Oparin (Eng. Oparin Medal), na iginawad para sa pinakamahalagang eksperimentong pananaliksik sa lugar na ito.
2.3 Ang pinagmulan ng ebolusyon ng kemikal na "Pangunahing sopas"
Sa kabila ng ilang mga puwang sa ating kaalaman tungkol sa unang yugto ng pinagmulan ng buhay, nakakagawa tayo ng medyo tiyak na mga konklusyon. Pagkatapos ng lahat, alam natin na ang synthesis ng mga compound na naglalaman ng hanggang 24 carbon at nitrogen atoms ay posible sa loob ng solar system. Marahil, ang synthesis ng mas kumplikadong mga compound, kabilang ang mga polimer, ay posible rin, kahit na walang data sa pagkakaroon ng mga polimer na may isang ordered sequence. Ito lang ang masasabi natin tungkol sa komposisyon ng daluyan na kilala bilang "primordial broth".
Sa akumulasyon ng bagong impormasyon, nagiging mas malinaw na ang mga produkto ng pangunahing synthesis mula sa mga molekula ng mga simpleng hybrid ay kinakailangang mabuo sa ilalim ng naaangkop na mga kondisyon. Ang mga kundisyong ito ay maaaring maging lubhang magkakaibang, at samakatuwid ang mga synthesis na isinasaalang-alang ay hindi nauugnay sa anumang mahigpit na tinukoy na oras at lugar.
Ang mga katotohanan, mga eksperimento at mga obserbasyon ay nagsasalita ng posibilidad ng synthesizing sa halip kumplikadong mga compound ng kemikal sa paligid ng anumang bituin, sa kondisyon na mayroong sapat na halaga ng "hilaw na materyales" - alikabok at gas. Kaya, ang unang yugto ay hindi ang paglitaw ng buhay bilang paghahanda para dito. Nagsisimula ang lahat sa mga materyales na nabuo ng mga normal na proseso ng astrophysical; ang karagdagang mga pagbabago ay isinasagawa nang buong alinsunod sa mga batas ng kimika, nang hindi kinasasangkutan ng anumang mga bagong prinsipyo. Kasabay nito, na sa yugtong ito, mayroong isang tiyak na paunang pagpili ng mga uri ng mga compound na pagkatapos ay gagamitin upang bumuo ng mga buhay na nilalang. Dahil dito, dahil ang mga prosesong nagaganap sa unang yugtong ito ay nakakaapekto sa buong kasunod na kurso ng biosynthesis, sila mismo ay nakadepende sa mga partikular na kondisyon na umiiral sa mga planeta. Iyon ang dahilan kung bakit ang Earth - ang tanging planeta sa solar system na may mga karagatan sa ibabaw nito - ay naging kasabay nito ang tanging planeta na may nabuong buhay.
2.4 Mga yugto ng pinagmulan ng buhay
Yugto 1. Ang yugtong ito ay tumutugma sa pagtaas ng pagiging kumplikado ng mga molekula at mga sistema ng molekular na nakatakdang isama sa mga buhay na sistema. Sa unang yugto, naganap ang pagbuo ng mga pre-organism na molekula mula sa mga hybrid ng carbon, nitrogen at oxygen (ibig sabihin, mula sa methane, ammonia at tubig). Ang mga gas na ito ay matatagpuan sa molecular form sa outer space (sa mas malamig na bahagi ng uniberso) kahit ngayon. Tila halata na ang unang yugto ay maaaring maganap sa maraming lugar - kung saan alam nating tiyak na ang Earth at mga meteorite na pinagmulan ng asteroid. Ang nasabing lugar ay maaari ding maging pangunahing field cloud. Ito rin ay naging posible na gayahin ang mga prosesong ito sa laboratoryo, na ginawa ni Miller at ng kanyang mga tagasunod. Sa mga eksperimentong ito, nakuha ang pinakamahahalagang biyolohikal na molekula: ilang mga organikong base (halimbawa, adeine), na bahagi ng mga protina; ilang mga asukal, lalo na ang rabose at ang kanilang mga phosphate; at, sa wakas, ang ilang mas kumplikadong mga compound na naglalaman ng nitrogen, tulad ng mga porphyrin, na mahalagang bahagi ng mga oxidative enzyme at mga carrier ng enerhiya.
Stage 2. Sa ikalawang yugto, ang mga polimer ay nabuo mula sa mga bahagi ng Oparan na "primordial na sopas", na pangunahing binubuo ng mga molekula na nabanggit lamang, pati na rin mula sa mas kumplikadong mga molekula, sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng magkatulad o magkaparehong mga monomer o submolecule sa isang linear utos. Sa ilang mahahalagang yugto sa ebolusyon ng naturang mga polimer, na lumilitaw na mas simpleng mga analogue ng kasalukuyang mga nucleic acid at protina, ang mekanismo ng mahigpit na pagpaparami at pagtitiklop, na itinuturing ng maraming biologist bilang isang mahalagang katangian ng buhay mismo, ay dapat na lumitaw. Sa ngayon, lohikal lamang nating maibubuo ang mga prosesong iyon na maaaring humantong sa mga kondisyon na tila umiral sa Earth noong panahong iyon, i.e. sa pagkakaroon ng libreng tubig, pati na rin ang mga molekula ng gas at mga ion ng metal sa solusyon. Mahirap isipin na ang lahat ng ito ay maaaring maganap sa mga anhydrous celestial na katawan tulad ng Buwan, at higit pa sa mga meteorite na pinagmulan ng asteroid, na naglalaman lamang ng tubig sa isang nakatali na estado - sa anyo ng mga hydrates o yelo.
SEKSYON 3. ANG PANGANGAILANGAN NG PANANALIKSIK SA PINAGMULAN NG BUHAY
Ang pangunahing praktikal na motibo para sa pag-aaral ng pinagmulan ng buhay ay na kung wala ito ay hindi natin mauunawaan ang modernong buhay, at samakatuwid ay hindi natin ito makokontrol. Kinakailangang pag-aralan ang paglitaw ng buhay upang maunawaan ang kakanyahan nito, ang mga posibilidad at limitasyon nito, at pagkatapos lamang upang mabuo ang una at mapagtagumpayan ang pangalawa. Sa isang mas malawak na kahulugan, ang pag-aaral ng pinagmulan ng buhay ay isang karagdagang pagtatangka upang mahanap ang kahulugan ng buhay. Mula noong sinaunang panahon, ang kahulugan ng buhay ay nakikita sa iba't ibang mga bagay, ngunit sa paglipas ng panahon, ang kasinungalingan ng iba't ibang mga landas ng kahulugan ng buhay, ang kanilang pangwakas na kabiguan, ay naging mas malinaw. Hanggang sa Middle Ages at kahit na mamaya, ang layunin ng buhay sa pangkalahatang sistema ng kaayusan ng mundo ay itinuturing na kilala. Nalutas ng iba't ibang tao sa iba't ibang sibilisasyon ang tanong na ito sa iba't ibang paraan, ngunit ang mga solusyong ito ay magkatulad na maaari silang ituring na mga variant ng parehong sagot - ang pinakasimpleng sagot ay ang buhay ay may katuturan sa mga plano ng isang omniscient at makapangyarihang Diyos. Ang kalooban ng Panginoon ay dapat matupad, at kung minsan ay mahirap maunawaan kung ano ang binubuo nito, kung gayon ang iba't ibang interpretasyon ay pinapayagan. Ngunit sa lahat ng ganoong sagot, isa lamang ang maaaring tama. At kung ano ang sagot na ito - ito ay ibinigay upang malaman hindi sa lahat, ngunit sa mga tunay na mananampalataya lamang.
Ang siyentipikong rebolusyon na nagsimula noong ika-17 siglo ay unti-unting nagpapahina sa mga pundasyon ng pananampalataya. Ngunit kahit na sa isip ng mga taong, sa isang paraan o iba pa, sa kanilang mga natuklasan at intelektuwal na pananaw ay sinira ang muog ng pananampalataya (kung minsan ay ganap na hindi namamalayan), ang pananampalataya ay patuloy na umiral. Kabalintunaan, mas malakas ang pag-atake, mas maraming mga tao ang kumapit sa paniniwalang ito. Samakatuwid ang paglaban sa mga karagdagang mananaliksik, na, natural, ay kailangang tapusin ang mga pananaw sa relihiyon sa Uniberso. Bagama't ang paglaban sa mga bagong ideya ay tumigil na sa pagiging mabangis tulad noong mga araw ni Copernicus at maging si Darwin, ito ay umiiral pa rin. Ngunit kung ano ang maliit na nalalaman tungkol sa posibleng pinagmulan ng buhay ay sapat na upang maalog ang mga pundasyon ng pananampalataya nang mas malalim kaysa sa anumang iba pang pagtuklas sa nakaraan na nagawa. Ang istraktura ng Uniberso sa kabuuan at ang mga prosesong nagaganap dito ay nagsisimulang maging malinaw para sa atin, kahit na sa magaspang na balangkas lamang, at pagkatapos nito ay wala nang mananatiling hindi nagbabago.
Ang pangangailangan para sa mga alamat na nagpapaliwanag sa pinagmulan at kapalaran ng tao ay bumangon sa bukang-liwayway ng kasaysayan, at napakaraming tulad ng mga alamat ay kilala mula pa noong sinaunang panahon, ngunit wala pang lumitaw na pantay na nagbibigay-kasiyahan sa isip at puso. Sa isang banda, ang pananampalataya ay tinawag upang itama ang di-kasakdalan ng pag-iisip ng tao at ang mga obserbasyon nito, at sa kabilang banda, ang itinuturing na isang siyentipikong larawan ng Uniberso ay nagsimulang tila walang kahulugan, tuyo at hindi kasiya-siya. Ngayon, sa wakas, nagsisimula na tayong makita ang nais na kahulugan, at ito ay hindi dahil sa paglikha ng isang "nakaaaliw na pilosopiya", ngunit halos dahil sa pagbawas ng mga pasanin sa buhay at pagtaas ng mga kakayahan ng tao.
SEKSYON 4. MGA MAKABAGONG PANANAW SA PINAGMULAN NG BUHAY SA LUPA
Ang teorya ng A.I. Ang Oparin at iba pang mga katulad na hypotheses ay may isang makabuluhang disbentaha: walang isang katotohanan na magpapatunay sa posibilidad ng abiogenic synthesis sa Earth ng hindi bababa sa pinakasimpleng nabubuhay na organismo mula sa walang buhay na mga compound. Libu-libong mga pagtatangka sa naturang synthesis ang ginawa sa maraming mga laboratoryo sa buong mundo. Halimbawa, ang American scientist na si S. Miller, batay sa mga pagpapalagay tungkol sa komposisyon ng pangunahing atmospera ng Earth, ay nagpasa ng mga electrical discharge sa pamamagitan ng pinaghalong methane, ammonia, hydrogen at water vapor sa isang espesyal na aparato. Nakuha niya ang mga molekula ng mga amino acid - mga pangunahing "mga bloke ng gusali" na bumubuo sa batayan ng buhay - mga protina. Ang mga eksperimento na ito ay paulit-ulit nang maraming beses, ang ilan sa mga siyentipiko ay nakakuha ng medyo mahabang kadena ng mga peptides (simpleng protina). Tanging! Walang sinuman ang naging mapalad na makapag-synthesize kahit na ang pinakasimpleng buhay na organismo. Sa panahong ito, ang prinsipyo ni Redi ay popular sa mga siyentipiko: "Ang buhay - mula lamang sa buhay."
Ngunit ipagpalagay na ang gayong mga pagtatangka balang araw ay mapuputungan ng tagumpay. Ano ang mapatunayan ng gayong karanasan? Iyon lamang para sa synthesis ng buhay, ang pag-iisip ng tao, kumplikadong advanced na agham at modernong teknolohiya ay kailangan. Wala sa mga ito ang umiral sa orihinal na Earth. Bukod dito, ang synthesis ng mga kumplikadong organikong compound mula sa mga simple ay sumasalungat sa pangalawang batas ng thermodynamics, na nagbabawal sa paglipat ng mga materyal na sistema mula sa isang estado ng mas malaking posibilidad sa isang estado ng mas mababang posibilidad, at ang pag-unlad mula sa simpleng mga organikong compound hanggang sa mga kumplikado, pagkatapos mula sa bakterya hanggang sa mga tao, ay naganap sa direksyong ito. Dito wala tayong napapansin kundi ang malikhaing proseso. Ang ikalawang batas ng thermodynamics ay isang hindi nababagong batas, ang tanging batas na hindi kailanman pinag-aalinlanganan, nilabag o pinabulaanan. Samakatuwid, ang pagkakasunud-sunod (impormasyon ng gene) ay hindi maaaring kusang lumabas mula sa kaguluhan ng mga random na proseso, na kinumpirma ng teorya ng posibilidad.
Kamakailan, ang mathematical na pananaliksik ay nagbigay ng matinding suntok sa hypothesis ng abiogenic synthesis. Kinakalkula ng mga mathematician na ang posibilidad ng kusang pagbuo ng isang buhay na organismo mula sa walang buhay na mga bloke ay halos zero. Kaya, pinatunayan ni L. Blumenfeld na ang posibilidad ng random na pagbuo ng hindi bababa sa isang molekula ng DNA (deoxyribonucleic acid - isa sa pinakamahalagang bahagi ng genetic code) sa buong pagkakaroon ng Earth ay 1/10800. isipin ang tungkol sa hindi gaanong maliit na halaga ng numerong ito! Sa katunayan, sa denominator nito ay mayroong isang pigura, kung saan pagkatapos ng isa ay mayroong isang serye ng 800 mga zero, at ang bilang na ito ay isang hindi kapani-paniwalang bilang ng beses na mas malaki kaysa sa kabuuang bilang ng lahat ng mga atomo sa Uniberso. Ang modernong Amerikanong astrophysicist na si C. Wickramasinghe ay makasagisag na nagpahayag ng imposibilidad ng abiogenic synthesis: “Mas mabilis para sa isang bagyo na tumatagos sa isang sementeryo ng lumang sasakyang panghimpapawid upang tipunin ang isang bagong-bagong superliner mula sa mga piraso ng scrap kaysa bilang resulta ng isang random na proseso ng buhay. bumangon mula sa mga bahagi nito."
Sumasalungat sa teorya ng abiogenic synthesis at geological data. Hindi mahalaga kung gaano kalayo tayo tumagos nang malalim sa kasaysayan ng geological, hindi tayo nakakahanap ng mga bakas ng "panahon ng Azoic", iyon ay, ang panahon kung kailan wala ang buhay sa Earth.
Ngayon ang mga paleontologist sa mga bato na ang edad ay umabot sa 3.8 bilyong taon, iyon ay, malapit sa oras ng pagbuo ng Earth (4-4.5 bilyong taon na ang nakalilipas, ayon sa kamakailang mga pagtatantya), ay natagpuan ang mga fossil ng medyo kumplikadong organisadong mga nilalang - bakterya, asul -berdeng algae, simpleng fungi . Natitiyak ni V. Vernadsky na ang buhay ay walang hanggan sa geological, iyon ay, walang panahon sa kasaysayan ng geological kung kailan walang buhay ang ating planeta. "Ang problema ng abiogenesis (kusang henerasyon ng mga nabubuhay na organismo)," ang isinulat ng siyentipiko noong 1938, "ay nananatiling walang bunga at paralisado talaga ang overdue na gawaing siyentipiko."
Ngayon ang anyo ng buhay ay lubhang malapit na konektado sa hydrosphere. Ito ay pinatunayan ng hindi bababa sa ang katunayan na ang tubig ay ang pangunahing bahagi ng masa ng anumang terrestrial na organismo (isang tao, halimbawa, ay binubuo ng higit sa 70% ng tubig, at mga organismo tulad ng dikya - 97-98%). Malinaw na ang buhay sa Earth ay nabuo lamang kapag ang hydrosphere ay lumitaw dito, at ito, ayon sa geological na impormasyon, ay nangyari halos mula sa simula ng pagkakaroon ng ating planeta. Marami sa mga katangian ng mga nabubuhay na organismo ay dahil mismo sa mga katangian ng tubig, habang ang tubig mismo ay isang kahanga-hangang tambalan. Kaya, ayon kay P. Privalov, ang tubig ay isang sistema ng kooperatiba kung saan ang anumang aksyon ay ipinamamahagi sa isang "relay" na paraan, iyon ay, mayroong isang "malayong aksyon".
Ang ilang mga siyentipiko ay naniniwala na ang buong hydrosphere ng Earth, sa esensya, ay isang higanteng "molekula" ng tubig. Ito ay itinatag na ang tubig ay maaaring i-activate ng mga natural na electromagnetic field ng terrestrial at cosmic na pinagmulan (sa partikular, artipisyal). Lubhang kawili-wili ang kamakailang pagtuklas ng mga siyentipikong Pranses ng "memorya ng tubig". Marahil ang katotohanan na ang biosphere ng Earth ay isang solong superorganism ay dahil sa mga katangian ng tubig? Pagkatapos ng lahat, ang mga organismo ay mga bahagi ng constituent, "mga patak" ng supermolecule na ito ng terrestrial na tubig.
Bagama't ang alam lang natin ay terrestrial protein-nucleic-aquatic na buhay, hindi ito nangangahulugan na ang iba pang mga anyo nito ay hindi maaaring umiral sa walang hanggan na Cosmos. Ang ilang mga siyentipiko, sa partikular na mga Amerikano, sina G. Feinberg at R. Shapiro, ay nagmomodelo ng mga hypothetically posibleng variant nito:
Plasmoids - buhay sa stellar atmospheres dahil sa magnetic forces na nauugnay sa mga grupo ng mga mobile electrical discharges;
Radiobes - buhay sa mga interstellar cloud batay sa mga pinagsama-samang atom na nasa iba't ibang estado ng paggulo;
Ang mga lavob ay buhay na nakabatay sa silikon na maaaring umiral sa mga nilusaw na lawa ng lava sa napakainit na mga planeta;
Hydrogen - buhay na maaaring umiral sa mababang temperatura sa mga planeta na natatakpan ng "mga reservoir" ng likidong mitein, at kumukuha ng enerhiya mula sa conversion ng orthohydrogen sa parahydrogen;
Ang mga Thermophage ay isang uri ng buhay na kosmiko na kumukuha ng enerhiya mula sa gradient ng temperatura sa atmospera o mga karagatan ng mga planeta.
Siyempre, ang mga kakaibang anyo ng buhay sa ngayon ay umiiral lamang sa imahinasyon ng mga siyentipiko at mga manunulat ng science fiction. Gayunpaman, ang posibilidad ng tunay na pag-iral ng ilan sa kanila, sa partikular na mga plasmoid, ay hindi pinasiyahan. Mayroong ilang mga dahilan upang maniwala na sa Earth, kahanay sa "aming" anyo ng buhay, mayroong isa pang uri nito, katulad ng mga nabanggit na plasmoids. Kabilang dito ang ilang mga uri ng mga UFO (hindi nakikilalang mga lumilipad na bagay), mga pormasyon na katulad ng kidlat ng bola, pati na rin ang hindi nakikita ng mata, ngunit naayos ng kulay na photographic film, ang mga "clots" ng enerhiya na lumilipad sa kapaligiran, na sa ilang mga kaso ay nagpakita ng makatwirang pag-uugali.
Kaya nga, ngayon ay may dahilan upang igiit na ang buhay sa Lupa ay lumitaw mula pa sa simula ng pag-iral nito at bumangon, ayon kay C. Wickramasinghe, “mula sa isang malawakang galactic na sistema ng pamumuhay.”
KONGKLUSYON
Mayroon ba tayong lohikal na karapatan na kilalanin ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng buhay at walang buhay? Mayroon bang mga katotohanan sa kalikasan na nakapaligid sa atin na kumukumbinsi sa atin na ang buhay ay umiiral magpakailanman at may napakakaunting pagkakatulad sa walang buhay na kalikasan na sa anumang pagkakataon ay hindi ito mabubuo, na namumukod dito? Maaari ba nating kilalanin ang mga organismo bilang mga pormasyon nang ganap, sa panimula ay naiiba sa ibang bahagi ng mundo?
Ang biyolohiya noong ika-20 siglo ay nagpalalim ng pag-unawa sa mga mahahalagang katangian ng mga bagay na may buhay, na inilalantad ang mga molekular na pundasyon ng buhay. Sa gitna ng modernong biyolohikal na larawan ng mundo ay ang ideya na ang buhay na mundo ay isang napakagandang sistema ng lubos na organisadong mga sistema.
Walang alinlangan, ang mga bagong kaalaman ay isasama sa mga modelo ng pinagmulan ng buhay, at sila ay magiging mas at higit na makatwiran. Ngunit kung mas qualitatively ang bago ay naiiba mula sa luma, mas mahirap ipaliwanag ang pinagmulan nito.
Kinakailangang pag-aralan ang paglitaw ng buhay upang maunawaan ang kakanyahan nito, ang mga posibilidad at limitasyon nito, at pagkatapos lamang upang mabuo ang una at mapagtagumpayan ang pangalawa.
Ang buhay ay isa sa mga pinaka kumplikadong natural na phenomena. Mula noong sinaunang panahon, ito ay pinaghihinalaang misteryoso at hindi alam - kaya't palaging may matinding tunggalian sa pagitan ng mga materyalista at idealista hinggil sa mga isyung pinagmulan nito. Itinuturing ng ilang tagasunod ng idealistikong pananaw ang buhay bilang isang espirituwal, di-materyal na simula na lumitaw bilang resulta ng banal na paglikha. Ang mga materyalista, sa kabaligtaran, ay naniniwala na ang buhay sa Earth ay bumangon mula sa walang buhay na bagay sa pamamagitan ng kusang henerasyon (abiogenesis) o dinala mula sa ibang mga mundo, i.e. ay isang produkto ng iba pang mga buhay na organismo (biogenesis).
Ayon sa modernong mga konseptong pang-agham, ang buhay ay ang proseso ng pagkakaroon ng mga kumplikadong sistema na binubuo ng malalaking mga organikong molekula at mga di-organikong sangkap at may kakayahang magparami ng sarili, bumuo ng sarili at mapanatili ang kanilang pag-iral bilang resulta ng pagpapalitan ng enerhiya at bagay sa mga kapaligiran. Kaya, ang biological science ay nakatayo sa materyalistikong mga posisyon.
Kasabay nito, ang tanong tungkol sa pinagmulan ng buhay ay hindi pa nalutas sa wakas.
PANITIKAN
1. Oparin A. I. Ang paglitaw ng buhay sa Earth. - Tbilisi: Mincebra, 1985. - 270s.
2. Bernal D. Ang paglitaw ng buhay Appendix No. 1: Oparin AI Ang pinagmulan ng buhay. - Moscow: Mir, 1969. - 365s.
3.Vernadsky v. I. Buhay na bagay. - Moscow: Nauka, 1978. - 407s.
4. Naidysh V. M. Mga konsepto ng modernong natural na agham - Moscow: Nauka, 1999. - 215s.
5. pangkalahatang biology. Ed. N. D. Lisova. - Minsk, 1999 - 190s.
6. Ponnamperuma S. Ang pinagmulan ng buhay. - Moscow: Mir, 1977. - 234s.
7. Vologodin A. G. Ang pinagmulan ng buhay sa Earth. - Moscow: Kaalaman, 1970. - 345s.
8. Ignatov AI Ang problema ng pinagmulan ng buhay. - Moscow: Soviet Russia, 1962. - 538s.
9. Bernal J. Ang pag-usbong ng buhay. - Moscow: Mir, 1969. - 650s.
Mayroong hypothesis tungkol sa posibleng pagpasok ng bacteria, microbes at iba pang maliliit na organismo sa pamamagitan ng pagpapakilala ng celestial bodies. Nabuo ang mga organismo at bilang resulta ng mga pangmatagalang pagbabago, unti-unting lumitaw ang buhay sa Earth. Isinasaalang-alang ng hypothesis ang mga organismo na maaaring gumana kahit sa isang anoxic na kapaligiran at sa abnormal na mataas o mababang temperatura.
Ito ay dahil sa pagkakaroon ng migrant bacteria sa mga asteroid at meteorites, na mga fragment mula sa banggaan ng mga planeta o iba pang mga katawan. Dahil sa pagkakaroon ng isang panlabas na shell na lumalaban sa pagsusuot, gayundin dahil sa kakayahang pabagalin ang lahat ng mga proseso ng buhay (kung minsan ay nagiging spore), ang ganitong uri ng buhay ay nakakagalaw nang napakatagal at napakatagal. mga distansya.
Kapag pumapasok sa mas magiliw na mga kondisyon, i-activate ng "intergalactic traveller" ang mga pangunahing function na sumusuporta sa buhay. At nang hindi namamalayan, bumubuo sila, sa paglipas ng panahon, ng buhay sa Earth.
Ang katotohanan ng pagkakaroon ng mga sintetiko at organikong sangkap ngayon ay hindi maikakaila. Bukod dito, noong ikalabinsiyam na siglo, ang siyentipikong Aleman na si Friedrich Wöhler ay nag-synthesize ng organikong bagay (urea) mula sa hindi organikong bagay (ammonium cyanate). Pagkatapos ay na-synthesize ang mga hydrocarbon. Kaya, ang buhay sa planetang Earth ay malamang na nagmula sa pamamagitan ng synthesis mula sa inorganic na materyal. Sa pamamagitan ng abiogenesis, inilalagay ang mga teorya ng pinagmulan ng buhay.
Dahil ang pangunahing papel sa istraktura ng anumang organikong organismo ay nilalaro ng mga amino acid. Magiging lohikal na ipagpalagay na sila ay kasangkot sa pag-aayos ng Earth na may buhay. Batay sa data na nakuha mula sa eksperimento nina Stanley Miller at Harold Urey (ang pagbuo ng mga amino acid sa pamamagitan ng pagpasa ng isang electric charge sa pamamagitan ng mga gas), maaari nating pag-usapan ang posibilidad ng pagbuo ng mga amino acid. Pagkatapos ng lahat, ang mga amino acid ay ang mga bloke ng gusali kung saan ang mga kumplikadong sistema ng katawan at anumang buhay, ayon sa pagkakabanggit, ay binuo.
Cosmogonic hypothesis
Marahil ang pinakasikat na interpretasyon sa lahat, na alam ng bawat estudyante. Ang Big Bang Theory ay naging at nananatiling mainit na paksa ng talakayan. Ang Big Bang ay nagmula sa isang solong punto ng akumulasyon ng enerhiya, bilang isang resulta kung saan ang Uniberso ay lumawak nang malaki. Nabuo ang mga cosmic na katawan. Sa kabila ng lahat ng pagkakapare-pareho, hindi ipinapaliwanag ng Big Bang Theory ang pagbuo ng uniberso mismo. Sa katunayan, walang umiiral na hypothesis ang makapagpaliwanag nito.
Symbiosis ng mga organelles ng mga nuclear organism
Ang bersyon na ito ng pinagmulan ng buhay sa Earth ay tinatawag ding endosymbiosis. Ang malinaw na mga probisyon ng system ay iginuhit ng Russian botanist at zoologist na si K. S. Merezhkovsky. Ang kakanyahan ng konseptong ito ay nakasalalay sa kapwa kapaki-pakinabang na pagsasama ng organelle kasama ang cell. Na, sa turn, ay nagmumungkahi ng endosymbiosis, bilang isang symbiosis na kapaki-pakinabang para sa parehong partido sa pagbuo ng mga eukaryotic cell (mga cell kung saan naroroon ang isang nucleus). Pagkatapos, sa tulong ng paglipat ng genetic na impormasyon sa pagitan ng bakterya, ang kanilang pag-unlad at pagtaas ng populasyon ay natupad. Ayon sa bersyon na ito, ang lahat ng karagdagang pag-unlad ng buhay at mga anyo ng buhay ay dahil sa nakaraang ninuno ng mga modernong species.
Sunod sunod na henerasyon
Ang ganitong uri ng pahayag noong ikalabinsiyam na siglo, ay hindi maaaring kunin nang walang bahagi ng pag-aalinlangan. Ang biglaang paglitaw ng mga species, lalo na ang pagbuo ng buhay mula sa mga di-nabubuhay na bagay, ay tila isang pantasiya para sa mga tao noong panahong iyon. Kasabay nito, ang heterogenesis (ang paraan ng pagpaparami, bilang isang resulta kung saan ang mga indibidwal ay ipinanganak na ibang-iba sa mga magulang) ay kinikilala bilang isang makatwirang paliwanag ng buhay. Ang isang simpleng halimbawa ay ang pagbuo ng isang kumplikadong mabubuhay na sistema mula sa mga nabubulok na sangkap.
Halimbawa, sa parehong Egypt, ang mga hieroglyph ng Egypt ay nag-uulat ng hitsura ng isang magkakaibang buhay mula sa tubig, buhangin, nabubulok at nabubulok na mga labi ng halaman. Ang balitang ito ay hindi mabigla sa mga sinaunang pilosopong Griyego. Doon, ang paniniwala tungkol sa pinagmulan ng buhay mula sa walang buhay ay nakita bilang isang katotohanan na hindi nangangailangan ng pagpapatunay. Ang dakilang pilosopong Griego na si Aristotle ay nagsalita tungkol sa nakikitang katotohanan sa ganitong paraan: "Ang mga aphids ay nabuo mula sa bulok na pagkain, ang buwaya ay resulta ng mga proseso sa nabubulok na mga troso sa ilalim ng tubig." Mahiwaga, ngunit sa kabila ng lahat ng uri ng pag-uusig mula sa simbahan, ang paniniwala sa ilalim ng dibdib ng misteryo ay nabuhay sa loob ng isang siglo.
Ang mga debate tungkol sa buhay sa Earth ay hindi maaaring magpatuloy magpakailanman. Iyon ang dahilan kung bakit, sa pagtatapos ng ikalabinsiyam na siglo, ang French microbiologist at chemist na si Louis Pasteur ay nagsagawa ng kanyang mga pagsusuri. Ang kanyang pananaliksik ay mahigpit na siyentipiko. Ang eksperimento ay isinagawa noong 1860-1862. Salamat sa pag-alis ng mga hindi pagkakaunawaan mula sa isang inaantok na estado, nalutas ni Pasteur ang problema ng kusang henerasyon ng buhay. (Kung saan siya ay ginawaran ng premyo ng French Academy of Sciences)
Paglikha ng pagkakaroon mula sa ordinaryong luad
Parang kabaliwan, ngunit sa katotohanan ang paksang ito ay may karapatan sa buhay. Pagkatapos ng lahat, ito ay hindi walang kabuluhan na ang Scottish scientist, A.J. Cairns-Smith, ay naglagay ng isang teorya ng protina tungkol sa buhay. Malakas na bumubuo ng batayan ng mga katulad na pag-aaral, pinag-usapan niya ang pakikipag-ugnayan sa antas ng molekular sa pagitan ng mga organikong sangkap at simpleng luad ... Ang pagiging nasa ilalim ng impluwensya nito, ang mga bahagi ay nabuo ang mga matatag na sistema kung saan ang mga pagbabago ay naganap sa istraktura ng parehong mga bahagi, at pagkatapos ay ang pagbuo ng isang napapanatiling buhay. Sa ganoong kakaiba at orihinal na paraan, ipinaliwanag ni Kearns-Smith ang kanyang posisyon. Ang mga clay crystals, na may mga biological inclusions dito, ay nagsilang ng buhay na magkasama, pagkatapos ay natapos ang kanilang "kooperasyon".
Teorya ng permanenteng sakuna
Ayon sa konsepto na binuo ni Georges Cuvier, ang mundo na nakikita mo ngayon ay hindi pangunahin. At kung ano siya, kaya ito ay isa pang link sa isang patuloy na punit na kadena. Nangangahulugan ito na nabubuhay tayo sa isang mundo na sa kalaunan ay sasailalim sa isang malawakang pagkalipol ng buhay. Kasabay nito, hindi lahat ng bagay sa Earth ay sumailalim sa pandaigdigang pagkawasak (halimbawa, nagkaroon ng baha). Ang ilang mga species, sa kurso ng kanilang kakayahang umangkop, ay nakaligtas, sa gayon ay naninirahan sa Earth. Ang istraktura ng mga species at buhay, ayon kay Georges Cuvier, ay nanatiling hindi nagbabago.
Ang bagay bilang isang layunin na katotohanan
Ang pangunahing tema ng pagtuturo ay iba't ibang mga sphere at mga lugar na naglalapit sa pag-unawa sa ebolusyon mula sa punto ng view ng mga eksaktong agham. (Ang materyalismo ay isang pananaw sa mundo sa pilosopiya na naghahayag ng lahat ng sanhi ng pangyayari, phenomena at salik ng katotohanan. Ang mga batas ay naaangkop sa tao, lipunan, sa Daigdig). Ang teorya ay iniharap ng mga kilalang tagasunod ng materyalismo, na naniniwala na ang buhay sa Earth ay nagmula sa mga pagbabago sa antas ng kimika. Bukod dito, naganap ang mga ito halos 4 bilyong taon na ang nakalilipas. Ang paliwanag ng buhay ay may direktang koneksyon sa DNA, (deoxyribonucleic acid) RNA (ribonucleic acid), pati na rin sa ilang HMC (high molecular weight compounds, sa kasong ito ay mga protina.)
Ang konsepto ay nabuo sa pamamagitan ng siyentipikong pananaliksik, na inilalantad ang kakanyahan ng molecular at genetic biology, genetics. Ang mga pinagmumulan ay may awtoridad, lalo na sa kanilang kabataan. Pagkatapos ng lahat, ang mga pag-aaral ng hypothesis tungkol sa mundo ng RNA ay nagsimulang isagawa sa pagtatapos ng ikadalawampu siglo. Isang malaking kontribusyon sa teorya ang ginawa ni Carl Richard Woese.
Mga turo ni Charles Darwin
Sa pagsasalita tungkol sa pinagmulan ng mga species, imposibleng hindi banggitin ang isang tunay na napakatalino na tao bilang Charles Darwin. Ang kanyang gawain sa buhay, ang natural na pagpili, ay naglatag ng pundasyon para sa mga kilusang atheist ng masa. Sa kabilang banda, nagbigay ito ng hindi pa nagagawang impetus sa agham, isang hindi mauubos na lugar para sa pananaliksik at pag-eeksperimento. Ang kakanyahan ng doktrina ay ang kaligtasan ng mga species sa buong kasaysayan, sa pamamagitan ng pag-angkop ng mga organismo sa mga lokal na kondisyon, ang pagbuo ng mga bagong tampok na makakatulong sa isang mapagkumpitensyang kapaligiran.
Ang ebolusyon ay tumutukoy sa ilang proseso na naglalayong baguhin ang buhay ng isang organismo at ang mismong organismo sa paglipas ng panahon. Sa ilalim ng mga namamana na katangian, ang ibig nilang sabihin ay ang paglipat ng asal, genetic, o iba pang uri ng impormasyon (paghahatid mula sa ina patungo sa anak.)
Ang pangunahing puwersa ng paggalaw ng ebolusyon, ayon kay Darwin, ay ang pakikibaka para sa karapatang umiral, sa pamamagitan ng pagpili at pagkakaiba-iba ng mga species. Sa ilalim ng impluwensya ng mga ideyang Darwinian, sa simula ng ikadalawampu siglo, ang pananaliksik ay aktibong isinagawa sa mga tuntunin ng ekolohiya, pati na rin ang genetika. Ang pagtuturo ng zoology ay nagbago nang malaki.
Paglikha ng Diyos
Maraming tao mula sa iba't ibang panig ng mundo ang nagpapahayag pa rin ng pananampalataya sa Diyos. Ang Creationism ay isang interpretasyon ng pagbuo ng buhay sa Earth. Ang interpretasyon ay binubuo ng isang sistema ng mga pahayag batay sa Bibliya at isinasaalang-alang ang buhay bilang isang nilalang ng isang diyos na lumikha. Ang data ay kinuha mula sa "Lumang Tipan", "Ebanghelyo" at iba pang mga sagradong kasulatan.
Ang mga interpretasyon ng paglikha ng buhay sa iba't ibang relihiyon ay medyo magkatulad. Ayon sa Bibliya, nilikha ang lupa sa loob ng pitong araw. Ang langit, ang celestial body, tubig at iba pa, ay nilikha sa loob ng limang araw. Sa ikaanim na araw, nilikha ng Diyos si Adan mula sa putik. Nang makita ang isang nababato, malungkot na tao, nagpasya ang Diyos na lumikha ng isa pang himala. Kinuha niya ang tadyang ni Adan, nilikha niya si Eva. Ang ikapitong araw ay kinilala bilang isang araw ng pahinga.
Nabuhay sina Adan at Eva nang walang problema, hanggang sa nagpasya ang masamang demonyo sa anyo ng isang ahas na tuksuhin si Eva. Pagkatapos ng lahat, sa gitna ng paraiso ay nakatayo ang puno ng kaalaman ng mabuti at masama. Inanyayahan ng unang ina si Adan na makisalo sa pagkain, sa gayon ay nilabag ang salitang ibinigay sa Diyos (ipinagbawal niya ang paghawak sa mga ipinagbabawal na prutas.)
Ang mga unang tao ay pinatalsik sa ating mundo, sa gayon ay sinimulan ang kasaysayan ng lahat ng sangkatauhan at buhay sa Earth.
Alam mo ba ang pinagmulan ng buhay?
3. Ano ang pangunahing prinsipyo ng pamamaraang siyentipiko?
Ang problema ng pinagmulan ng buhay sa ating planeta ay isa sa mga sentral sa modernong natural na agham. Mula noong sinaunang panahon, sinubukan ng mga tao na hanapin ang sagot sa tanong na ito.
Creationism (lat, sgeatio - paglikha).
Sa iba't ibang panahon, ang iba't ibang mga tao ay may sariling mga ideya tungkol sa pinagmulan ng buhay. Ang mga ito ay makikita sa mga sagradong aklat ng iba't ibang relihiyon, na nagpapaliwanag sa paglitaw ng buhay bilang isang gawa ng Lumikha (ang kalooban ng Diyos). Ang hypothesis ng banal na pinagmulan ng mga nabubuhay na bagay ay maaari lamang tanggapin sa pananampalataya, dahil hindi ito mapapatunayan o mapabulaanan sa eksperimento. Samakatuwid, hindi ito maaaring isaalang-alang siyentipiko mga punto ng pananaw.
Ang hypothesis ng kusang pinagmulan ng buhay.
Mula sa sinaunang panahon hanggang sa kalagitnaan ng ika-17 siglo. hindi nag-alinlangan ang mga siyentipiko sa posibilidad ng kusang henerasyon ng buhay. Ito ay pinaniniwalaan na ang mga nabubuhay na nilalang ay maaaring lumitaw mula sa walang buhay na bagay, halimbawa, isda - mula sa silt, bulate - mula sa lupa, daga - mula sa basahan, langaw - mula sa bulok na karne, at ang ilang mga anyo ay maaaring magbunga ng iba, halimbawa, maaaring mabuo ang mga hayop mula sa mga prutas (tingnan, p. 343).
Kaya, ang dakilang Aristotle, na nag-aaral ng mga eel, ay natagpuan na sa kanila ay walang mga indibidwal na may caviar o gatas. Batay dito, iminungkahi niya na ang mga igat ay ipinanganak mula sa "sausages" ng silt, na nabuo mula sa friction ng isang adult na isda sa ilalim.
Ang unang suntok sa ideya ng kusang henerasyon ay sanhi ng mga eksperimento ng Italyano na siyentipiko na si Francesc Redi, na noong 1668 pinatunayan ang imposibilidad ng kusang henerasyon ng mga langaw sa nabubulok na karne.
Sa kabila nito, ang mga ideya ng kusang henerasyon ng buhay ay nagpatuloy hanggang sa kalagitnaan ng ika-19 na siglo. Noong 1862 lamang sa wakas ay pinabulaanan ng siyentipikong Pranses na si Louis Pasteur ang hypothesis ng kusang henerasyon ng buhay.
Ang mga gawa ng Guro ay naging posible upang igiit na ang prinsipyong "Lahat ng bagay na may buhay - mula sa mga bagay na may buhay" ay totoo para sa lahat ng kilala. mga organismo sa ating planeta, ngunit hindi nila nalutas ang tanong ng pinagmulan ng buhay.
Panspermia hypothesis.
Ang patunay ng imposibilidad ng kusang henerasyon ng buhay ay nagbunga ng isa pang problema. Kung ang isa pang buhay na organismo ay kailangan para sa paglitaw ng isang buhay na organismo, kung gayon saan nagmula ang unang buhay na organismo? Nagbigay ito ng impetus sa paglitaw ng panspermia hypothesis, na mayroon at mayroong maraming mga tagasuporta, kabilang ang mga kilalang siyentipiko. Naniniwala sila na sa unang pagkakataon ang buhay ay hindi nagmula sa Earth, ngunit kahit papaano ay ipinakilala sa ating planeta.
Gayunpaman, sinusubukan lamang ng panspermia hypothesis na ipaliwanag ang paglitaw ng buhay sa Earth. Hindi nito sinasagot ang tanong kung paano nagsimula ang buhay.
Ang pagtanggi sa katotohanan ng kusang henerasyon ng buhay sa kasalukuyang panahon ay hindi sumasalungat sa mga ideya tungkol sa pangunahing posibilidad ng pag-unlad ng buhay sa nakaraan mula sa hindi organikong bagay.
Ang hypothesis ng biochemical evolution.
Noong 1920s, ang Russian scientist na si A. I. Oparin at ang Englishman na si J. Haldane ay naglagay ng hypothesis tungkol sa pinagmulan ng buhay sa proseso ng biochemical. ebolusyon mga carbon compound, na naging batayan ng mga modernong ideya.
Noong 1924, inilathala ni AI Oparin ang mga pangunahing probisyon ng kanyang hypothesis ng pinagmulan ng buhay sa Earth. Siya ay nagpatuloy mula sa katotohanan na sa modernong mga kondisyon ang paglitaw ng mga buhay na nilalang mula sa walang buhay na kalikasan ay imposible. Abiogenic (i.e., nang walang pakikilahok ng mga buhay na organismo) ang paglitaw ng buhay na bagay ay posible lamang sa mga kondisyon ng sinaunang kapaligiran at ang kawalan ng mga buhay na organismo.
Ayon kay A. I. Oparin, sa pangunahing kapaligiran ng planeta, puspos ng iba't ibang mga gas, na may malakas na mga paglabas ng kuryente, pati na rin sa ilalim ng impluwensya ng ultraviolet radiation (walang oxygen sa kapaligiran at, samakatuwid, walang proteksiyon na ozone screen , bumababa ang atmospera) at maaaring mabuo ang mataas na radiation na mga organic compound na naipon sa karagatan, na bumubuo ng isang "primordial soup".
Ito ay kilala na sa puro solusyon ng mga organikong sangkap (protina, nucleic acid, mga lipid) sa ilalim ng ilang partikular na kundisyon, maaaring mabuo ang mga clots na tinatawag na coacervate drop, o coacervates. Ang Coacervates ay hindi nasira sa isang pagbabawas ng kapaligiran. Mula sa solusyon, nakatanggap sila ng mga kemikal, nag-synthesize sila ng mga bagong compound, bilang isang resulta kung saan sila ay lumago at naging mas kumplikado.
Ang mga Coacervate ay kahawig na ng mga buhay na organismo, ngunit hindi pa sila ganoon, dahil wala silang ayos na panloob na istraktura na likas sa mga nabubuhay na organismo, at hindi nakapagpaparami. Ang mga protina coacervates ay isinasaalang-alang ng A.I., Oparin bilang probionts - ang mga pasimula ng isang buhay na organismo. Ipinapalagay niya na sa isang tiyak na yugto, ang mga probiyon ng protina ay kasama ang mga nucleic acid, na lumilikha ng mga solong complex.
Ang pakikipag-ugnayan ng mga protina at nucleic acid ay humantong sa paglitaw ng mga nabubuhay na katangian tulad ng pagpaparami ng sarili, ang pangangalaga ng namamana na impormasyon at ang paghahatid nito sa mga susunod na henerasyon.
Ang mga probionts, kung saan ang metabolismo ay pinagsama sa kakayahang magparami ng sarili, ay maaari nang ituring bilang mga primitive na procell.
Noong 1929, ang Ingles na siyentipiko na si J. Haldane ay naglagay din ng hypothesis ng abiogenic na pinagmulan ng buhay, ngunit ayon sa kanyang mga pananaw, ang pangunahin ay hindi isang coarcervate system na may kakayahang makipagpalitan ng mga sangkap sa kapaligiran, ngunit isang macromolecular system na may kakayahang self- pagpaparami. Sa madaling salita, ang A. I. Oparin ay nagbigay ng priyoridad sa mga protina, at J. Haldane - sa mga nucleic acid.
Ang Oparin-Holdein hypothesis ay nanalo ng maraming tagasuporta, dahil nakatanggap ito ng eksperimentong kumpirmasyon ng posibilidad ng abiogenic synthesis ng mga organic na biopolymer.
Noong 1953, ang Amerikanong siyentipiko na si Stanley Miller, sa pag-install na nilikha niya (Larawan 141), ay ginaya ang mga kondisyon na maaaring umiral sa pangunahing kapaligiran ng Earth. Bilang resulta ng mga eksperimento, nakuha ang mga amino acid. Ang mga katulad na eksperimento ay paulit-ulit nang maraming beses sa iba't ibang mga laboratoryo at ginawang posible na patunayan ang pangunahing posibilidad ng pag-synthesize ng halos lahat ng mga monomer ng pangunahing biopolymer sa ilalim ng gayong mga kondisyon. Kasunod nito, natagpuan na, sa ilalim ng ilang mga kundisyon, posibleng mag-synthesize ng mas kumplikadong mga organikong biopolymer mula sa mga monomer: polypeptides, polynucleotides, polysaccharides, at lipids.
Ngunit ang Oparin-Haldane hypothesis ay mayroon ding mahinang panig, na itinuturo ng mga kalaban nito. Sa loob ng balangkas ng hypothesis na ito, hindi posibleng ipaliwanag ang pangunahing problema: paano nangyari ang qualitative leap mula sa walang buhay tungo sa buhay. Sa katunayan, para sa pagpaparami ng sarili ng mga nucleic acid, kinakailangan ang mga protina ng enzyme, at para sa synthesis ng mga protina, mga nucleic acid.
Creationism. Sunod sunod na henerasyon. Panspermia hypothesis. Ang hypothesis ng biochemical evolution. Coacervates. Mga Probionts.
1. Bakit hindi mapapatunayan o mapabulaanan ang ideya ng banal na pinagmulan ng buhay?
2. Ano ang mga pangunahing probisyon ng Oparin-Haldane hypothesis?
3. Anong pang-eksperimentong ebidensya ang maaaring ibigay pabor sa hypothesis na ito?
4. Ano ang pagkakaiba ng hypothesis ng A. I. Oparin at ng hypothesis ni J. Haldane?
5. Anong mga argumento ang ibinibigay ng mga kalaban kapag pinupuna ang Oparin-Haldane hypothesis?
Magbigay ng mga posibleng argumento "para sa" at "laban" sa hypothesis ng panspermia.
Sumulat si Ch. Darwin noong 1871: “Ngunit ngayon ... sa ilang mainit na reservoir na naglalaman ng lahat ng kinakailangang ammonium at phosphorus salts at naa-access sa liwanag, init, kuryente, atbp., isang protina na may kakayahan sa higit pa at mas kumplikadong mga pagbabago, pagkatapos ang sangkap na ito ay agad na masisira o mahihigop, na imposible sa panahon bago ang paglitaw ng mga buhay na nilalang.
Kumpirmahin o pabulaanan ang pahayag na ito ni Charles Darwin.
Sa pag-unawa sa kakanyahan ng buhay at pinagmulan nito sa kultura ng sibilisasyon ng tao, matagal nang may dalawang ideya - biogenesis at abiogenesis. Ang ideya ng biogenesis (ang pinagmulan ng mga nabubuhay na bagay mula sa mga nabubuhay na bagay) ay nagmula sa mga sinaunang konstruksyon ng relihiyon sa Silangan, kung saan ang ideya ng kawalan ng simula at pagtatapos ng mga natural na phenomena ay karaniwan. Ang katotohanan ng buhay na walang hanggan para sa mga kulturang ito ay lohikal na katanggap-tanggap, gayundin ang kawalang-hanggan ng bagay, ang Cosmos.
Isang alternatibong ideya - ang abiogenesis (ang pinagmulan ng mga nabubuhay na bagay mula sa mga di-nabubuhay na bagay) ay bumalik sa mga sibilisasyong umiral bago pa ang ating panahon sa mga lambak ng mga ilog ng Tigris at Euphrates. Ang lugar na ito ay napapailalim sa patuloy na pagbaha, at hindi nakakagulat na ito ay naging lugar ng kapanganakan ng sakuna, na nakaimpluwensya sa sibilisasyong European sa pamamagitan ng Hudaismo at Kristiyanismo. Ang mga sakuna, tulad nito, ay nakakagambala sa koneksyon, ang kadena ng mga henerasyon, iminumungkahi ang paglikha nito, muling paglitaw. Kaugnay nito, ang paniniwala sa panaka-nakang kusang henerasyon ng isang organismo sa ilalim ng impluwensya ng natural o supernatural na mga sanhi ay laganap sa kultura ng Europa.
Kamensky A. A., Kriksunov E. V., Pasechnik V. V. Biology Grade 10
Isinumite ng mga mambabasa mula sa website
