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.
Buhay mula sa walang buhay
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 realidad. 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 direktang nauugnay sa DNA, (deoxyribonucleic acid) RNA (ribonucleic acid), gayundin 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.
Ang ideya ng buhay sa Earth ay hindi maliwanag. Mayroong ilang mga hypotheses tungkol sa pinagmulan ng buhay sa Earth.
creationism – ang buhay sa lupa ay nilikha ng Lumikha. Ang mga tagasunod ng halos lahat ng pinakakaraniwang mga turo sa relihiyon ay sumusunod sa mga ideya tungkol sa Banal na paglikha ng mundo. Sa kasalukuyan ay imposibleng patunayan o pabulaanan ang konsepto ng creationist.
Hypothesis ng kawalang-hanggan ng buhay - ang buhay, tulad ng sansinukob mismo, ay palaging umiral, at mananatili magpakailanman, walang simula at walang katapusan. Kasabay nito, ang magkakahiwalay na katawan at mga pormasyon - mga kalawakan, bituin, planeta, organismo - bumangon at mamatay, i.e. ang pagkakaroon ay limitado sa panahon. Ang buhay ay maaaring kumalat mula sa isang kalawakan patungo sa isa pa, at ang ideyang ito ng "pag-anod" ng buhay mula sa kalawakan patungo sa Earth ay tinatawag panspermia. Ang mga ideya ng "walang hanggan at walang simula" ng buhay ay sinusunod ng maraming mga siyentipiko, kasama nila S.P. Kostychev, V.I. Vernadsky.
Ang hypothesis ng kusang henerasyon ng buhay mula sa walang buhay na bagay. Ang mga ideya tungkol sa kusang henerasyon ng buhay ay ipinahayag mula pa noong unang panahon. Sa loob ng libu-libong taon naniwala sila sa posibilidad patuloy na kusang henerasyon ng buhay, isinasaalang-alang ito ang karaniwang paraan para sa hitsura ng mga buhay na nilalang mula sa walang buhay na bagay. Ayon sa maraming mga siyentipiko ng Middle Ages, ang mga isda ay maaaring ipanganak mula sa silt, mga uod mula sa lupa, mga daga mula sa basahan, mga langaw mula sa bulok na karne.
Noong ika-17 siglo ang siyentipikong Italyano na si F. Redi ay nag-eksperimentong nagpakita ng imposibilidad ng patuloy na kusang henerasyon ng mga nabubuhay na bagay. Sa ilang mga sisidlang salamin ay naglagay siya ng mga piraso ng karne. Iniwan niyang bukas ang ilan sa mga ito, at tinakpan ng muslin ang ilan. Lumitaw lamang ang fly larvae sa mga bukas na sisidlan, wala sila sa mga saradong sisidlan. Ang prinsipyo ni Redi: "ang buhay ay nagmumula sa buhay". Sa wakas, ang bersyon ng patuloy na kusang henerasyon ng mga buhay na organismo ay pinabulaanan noong kalagitnaan ng ika-19 na siglo. L. Pasteur. Ang mga eksperimento ay nakakumbinsi na ipinakita na sa modernong panahon, ang mga nabubuhay na organismo sa anumang laki ay nagmula sa iba pang mga nabubuhay na organismo.
Ang hypothesis ng biochemical evolution. Ayon sa mga ideyang ipinahayag noong 20s. ika-20 siglo A.I. Oparin, at pagkatapos ay J. Haldane, buhay, o sa halip, mga bagay na may buhay, ay lumitaw mula sa walang buhay na bagay sa Earth bilang resulta ng ebolusyon ng biochemical.
Mga kondisyon para sa paglitaw ng buhay sa biochemical evolution
Sa kasalukuyan, ang mga siyentipiko ay nagmungkahi ng higit pa o hindi gaanong malamang na mga paliwanag kung paano unti-unting nabuo ang iba't ibang anyo ng buhay, hakbang-hakbang, mula sa walang buhay na bagay sa mga pangunahing kondisyon ng Earth. Ang mga sumusunod na kondisyon ay nag-ambag sa paglitaw ng buhay sa pamamagitan ng ebolusyon ng kemikal:
- ang paunang kawalan ng buhay;
- ang presensya sa kapaligiran ng mga compound na may pagbabawas ng mga katangian (sa halos kumpletong kawalan ng oxygen O 2);
- pagkakaroon ng tubig at nutrients;
- ang pagkakaroon ng isang mapagkukunan ng enerhiya (medyo mataas na temperatura, malakas na mga paglabas ng kuryente, mataas na antas ng UV radiation).
Ang mekanismo ng pinagmulan ng buhay
Ang edad ng Earth ay humigit-kumulang 4.6–4.7 bilyong taon. Ang buhay ay may sariling kasaysayan, na nagsimula, ayon sa paleontological data, 3–3.5 bilyong taon na ang nakalilipas.
Noong 1924 Russian academician A.I. Oparin naglagay ng hypothesis tungkol sa mekanismo ng pinagmulan ng buhay. Noong 1953 Amerikanong siyentipiko S. Miller at G. Urey kinumpirma ng eksperimento ang hypothesis ng pagbuo ng mga organikong sangkap (monomer) mula sa mga gas na nasa pangunahing kapaligiran ng Earth.
Sa kasalukuyan, marami nang hindi mapag-aalinlanganang ebidensya na pangunahing kapaligiran Ang Earth ay anoxic at malamang na binubuo pangunahin ng singaw ng tubig H 2 O, hydrogen H 2 at carbon dioxide CO 2 na may maliit na paghahalo ng iba pang mga gas (NH 3 , CH 4 , CO, H 2 S). Ang buhay na lumitaw sa Earth ay unti-unting nagbago sa mga kondisyong ito at binago ang kimika ng mga upper shell ng planeta.
Ang pinagmulan ng buhay sa Earth - mga detalye para sa matanong na mga isip
Ayon kay biochemical theory ng A.I. Oparina sa kawalan ng oxygen at mga buhay na organismo, abiogeno ang pinakasimpleng mga organikong compound ay na-synthesize - monomer, precursors ng biological macromolecules ng living matter at ilang iba pang organic compounds.
Ang mga posibleng mapagkukunan ng enerhiya para sa pagbuo ng mga organikong sangkap nang walang pakikilahok ng mga nabubuhay na organismo, tila, ay mga de-koryenteng paglabas, ultraviolet radiation, radioactive particle, cosmic ray, shock wave mula sa meteorites na nahulog sa kapaligiran ng lupa, init mula sa matinding aktibidad ng bulkan. Sa kawalan ng oxygen upang sirain ang mga ito, pati na rin ang mga buhay na organismo na gagamit sa kanila bilang pagkain, abiogenically nabuo organikong bagay na naipon sa mga karagatan - " pangunahing sabaw».
Ang susunod na hakbang ay ang pagbuo ng mas malaki polimer mula sa maliliit na organikong monomer, muli nang walang pakikilahok ng mga nabubuhay na organismo. Ang Amerikanong siyentipiko na si S. Fox, bilang resulta ng pag-init ng isang halo ng mga tuyong amino acid, ay nakakuha ng mga polypeptide ng iba't ibang haba. Tinatawag silang mga protina, i.e. mga sangkap na may protina. Tila, sa primitive Earth, ang pagbuo ng naturang mga proteinoid at polynucleotides na may random na pagkakasunud-sunod ng mga amino acid o nucleotides ay maaaring mangyari sa panahon ng pagsingaw ng tubig sa mga reservoir na nanatili pagkatapos ng low tide.
Sa sandaling nabuo ang isang polimer, nagagawa nitong maimpluwensyahan ang pagbuo ng iba pang mga polimer. Ang ilang mga protina ay nagagawa, tulad ng mga enzyme, na mag-catalyze ng ilang mga kemikal na reaksyon: ang kakayahang ito ay marahil ang pangunahing tampok na tumutukoy sa kanilang kasunod na ebolusyon. Ipinakikita ng mga eksperimento na ang isang polynucleotide na nagreresulta mula sa pinaghalong nucleotides ay maaaring magsilbi bilang isang template para sa synthesis ng isa pa.
Dahil sa kanilang amphoteric na kalikasan, ang mga polypeptide ay bumuo ng mga colloidal hydrophilic complex (i.e., mga molekula ng tubig, na bumubuo ng isang shell sa paligid ng mga molekula ng protina, na nakahiwalay sa kanila mula sa buong masa ng tubig). Sa kasong ito, ang mga indibidwal na complex ay nauugnay sa bawat isa, na humantong sa pagbuo ng mga droplet na nakahiwalay sa pangunahing daluyan. nagpapasama may kakayahang sumisipsip at piling mag-ipon ng iba't ibang mga compound. Pinaboran ng natural na pagpili ang kaligtasan ng pinaka-matatag na mga sistema ng coacervate na may kakayahang higit pang komplikasyon.
Ang karagdagang pag-aayos sa sarili ng mga kumplikadong molekula, na naganap dahil sa konsentrasyon ng mga molekula ng lipid sa hangganan sa pagitan ng mga coacervate at panlabas na kapaligiran, ay humantong sa pagbuo ng mga partisyon na uri ng lamad. Sa mga panloob na cavity ng coacervates, kung saan ang mga molekula ay maaari lamang makapasok, ang ebolusyon ay nagsimula mula sa mga kemikal na reaksyon hanggang sa mga biochemical. Ang isa sa pinakamahalagang hakbang sa teoryang ito ay ang kumbinasyon ng kakayahan ng polynucleotides sa catalytic na aktibidad ng mga protina ng enzyme.
Ang punto ng pananaw ni Oparin at ng kanyang mga tagasuporta ay mahalagang nabuo hypothesis ng holobiosis : ang structural na batayan ng precellular ancestor (bioid) ay binubuo ng buhay-like open (coacervate) microsystems, tulad ng cellular, na may kakayahang elemental metabolism na may partisipasyon ng enzymatic mechanism.. Pangunahing sangkap ng protina.
Genobiosis hypothesis : ang pangunahin ay isang macromolecular system, katulad ng isang gene, na may kakayahang magparami ng sarili. Ang molekula ng RNA ay kinikilala bilang pangunahin.
Ang mga unang yugto ng pag-unlad ng buhay sa Earth
Ang modernong ideya ng buhay sa Earth ay bumagsak sa katotohanan na ang unang primitive na mga cell ay lumitaw sa kapaligiran ng tubig sa Earth 3.8 bilyong taon na ang nakalilipas - anaerobic, heterotrophic prokaryotes , kumakain sila ng mga synthesized na abiogenically organic na mga sangkap o sa kanilang mga hindi pinalad na katapat; Ang mga pangangailangan ng enerhiya ay natugunan sa pamamagitan ng pagbuburo.
Sa pagtaas ng bilang ng mga heterotrophic prokaryotic cells, ang supply ng mga organic compound sa pangunahing karagatan ay naubos. Sa ilalim ng mga kondisyong ito, ang mga organismong may kakayahang autotrophy, ibig sabihin. sa synthesis ng organic org. mga sangkap mula sa inorganic. Tila, ang mga unang autotrophic na organismo ay chemosynthetic bacteria. Ang susunod na hakbang ay ang pagbuo ng mga reaksyon gamit ang sikat ng araw - potosintesis.
Ang hydrogen sulfide ay ang pinagmulan ng mga electron para sa unang photossynthetic bacteria. Nang maglaon, ang cyanobacteria (asul-berdeng algae) ay bumuo ng isang mas kumplikadong proseso para sa pagkuha ng mga electron mula sa tubig. Nagsimulang maipon ang oxygen sa atmospera ng Earth bilang isang by-product ng photosynthesis. Ito ay isang paunang kinakailangan para sa paglitaw sa kurso ng ebolusyon aerobic na paghinga. Ang kakayahang mag-synthesize ng mas maraming ATP sa panahon ng paghinga ay nagpapahintulot sa mga organismo na lumago at dumami nang mas mabilis, pati na rin gawing kumplikado ang kanilang mga istruktura at metabolismo.
Ito ay pinaniniwalaan na ang mga prokaryotic cell ay ang mga ninuno ng mga eukaryotes. Ayon kay teorya ng cell symbiogenesis Ang eukaryotic cell ay isang kumplikadong istraktura na binubuo ng ilang mga prokaryotic cell na umakma sa isa't isa. Isinasaad ng ilang data ang pinagmulan ng mitochondria at chloroplast, at posibleng flagella, mula sa mga maagang prokaryotic na selula na naging panloob na mga simbolo ng mas malaking anaerobic cell.
Ang mga malalim na pagbabago sa istraktura at paggana ay makabuluhang nadagdagan ang mga posibilidad ng ebolusyon ng mga eukaryote, na, na lumitaw lamang 0.9 bilyong taon na ang nakalilipas, ay nagawang maabot ang isang multicellular na antas at bumuo ng mga modernong flora at fauna. Para sa paghahambing, dapat sabihin na mula sa sandaling lumitaw ang unang prokaryotic na mga selula (3.8 bilyong taon na ang nakalilipas) hanggang sa paglitaw ng unang mga eukaryotic na selula, tumagal ito ng 2.5 bilyong taon.
Ang pinagmulan ng buhay sa Earth: Ang mga pangunahing yugto sa pag-unlad ng biosphere
| Aeon | Era | Panahon | Edad (simula), milyong taon | organikong mundo |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Cryptozoic | archaeus | 4500±100 | Pagbuo ng lupa. Pinagmulan ng mga prokaryote at primitive eukaryotes. | |
| Proterozoic | 2600±100 | Ang algae, bacteria, lahat ng uri ng invertebrates ay karaniwan. | ||
| Phanerozoic | Paleozoic | Cambrian | 570±10 | Kaunlaran ng algae at aquatic invertebrates. |
| Ordovician | 495±20 | |||
| Silurus | 418±15 | Hitsura ng mga halaman sa lupa (psilophytes) at invertebrates. | ||
| Devonian | 400±10 | Lumilitaw ang isang rich flora ng psilophytes, mosses, fern-like, mushroom, crossopterygium at lungfish. | ||
| Carbon | 360±10 | Ang kasaganaan ng tree ferns, ang pagkawala ng psilophytes. Ang mga amphibian, mollusk, isda ay nangingibabaw; lumilitaw ang mga reptilya. | ||
| Permian | 290±10 | Rich flora ng mala-damo at seed ferns, hitsura ng gymnosperms; pagkalipol ng mga pako ng puno. Pangingibabaw ng marine invertebrates, pating; pag-unlad ng mga reptilya; ang mga trilobit ay namamatay. | ||
| Mesozoic | Triassic | 245±10 | Ang mga sinaunang gymnosperm ay nangingibabaw; ang mga buto ng pako ay namamatay. Ang mga amphibian at reptilya ay nangingibabaw; lumilitaw ang mga payat na isda at mammal. | |
| Yura | 204±5 | Ang mga modernong gymnosperm ay nangingibabaw; lumilitaw ang unang mga angiosperms; ang mga sinaunang gymnosperm ay namamatay. Nangibabaw ang mga dambuhalang reptilya, payat na isda, at mga insekto. | ||
| Chalk | 130±5 | Ang mga modernong angiosperm ay nangingibabaw; ang mga pako at gymnosperm ay nabawasan. Nangingibabaw ang buto-buto na isda, mga unang ibon, at maliliit na mammal; ang mga higanteng reptilya ay namamatay. | ||
| Cenozoic | Paleogene | 65±3 | Ang mga angiosperm ay laganap, lalo na ang mga mala-damo. Ang mga mammal, ibon, insekto ay nangingibabaw. Maraming reptilya at cephalopod ang nawawala. | |
| Neogene | 23±1 | |||
| Anthropogen (Quaternary) | 1,8 | Mga modernong flora at fauna. Ebolusyon at ang pangingibabaw ng tao. |
Ang pagkakaiba-iba ng mga buhay na organismo ang batayan ng organisasyon at
pagpapanatili ng biosphere
Modern biological diversity: mula 5 hanggang 30 milyong species sa Earth. Biodiversity- bilang resulta ng pakikipag-ugnayan ng dalawang proseso - speciation at extinction. Ang biodiversity ay ang pinakamahalagang "resource" ng planeta. Kasama sa biological diversity ang dalawang konsepto: genetic diversity o ang diversity ng genetic properties sa mga indibidwal ng parehong species at species diversity o ang bilang ng iba't ibang species sa loob ng isang komunidad o sa buong biosphere. Ang biodiversity ay nagbibigay ng mga bagong mapagkukunan ng pagkain, enerhiya, hilaw na materyales, kemikal at mga produktong panggamot. Ang pagkakaiba-iba ng genetiko ay nagpapahintulot sa mga species na mapabuti, umangkop, gumamit ng mga kinakailangang mapagkukunan, makahanap ng isang lugar sa biogeochemical cycle ng Earth. Ang biodiversity ay patakaran sa seguro ng kalikasan laban sa mga sakuna.
Ang istraktura ng pagkakaiba-iba ng biyolohikal. Ang mga yunit ng sistema ay mga deme at populasyon. pool ng gene ng populasyon.
Ang ebolusyon ng biological diversity. End-to-End Evolutionary Trend - Pagtaas ng Diversity, na naantala ng matalim na pagbaba bilang resulta ng malawakang pagkalipol ng mga species.
Epekto ng tao sa biodiversity. Direktang pinsala mula sa aktibidad ng tao. Hindi direktang pinsala mula sa mga epekto na lumalabag sa balanseng relasyon at proseso sa mga ecosystem.
Conservation ng biological diversity. Imbentaryo at proteksyon ng biological diversity. Pagsasama-sama ng mga karapatang pantao sa mga karapatang hayop. Bioethics. Isang kumbinasyon ng mga prinsipyong etikal at mga interes sa ekonomiya. Conservation at natural na ebolusyon ng biological diversity.
Biodiversity bilang tagapagpahiwatig ng mga epekto. Parehong indibidwal na bahagi ng biological diversity at kabuuang indicator ang ginagamit. Ang paglabag sa istruktura ng function o sunud-sunod na pagkakasunud-sunod ng pag-unlad ng ecosystem ay karaniwang ipinahayag sa pagbawas ng biological diversity.
Sa kasalukuyan, humigit-kumulang 3 milyong species ng mga buhay na organismo ang inilarawan sa Earth. Sa modernong taxonomy ng mga buhay na organismo, mayroong sumusunod na hierarchy ng taxa: kaharian, departamento (uri sa taxonomy ng hayop), klase, order (order sa taxonomy ng hayop), pamilya, genus, species. Bilang karagdagan, ang intermediate taxa ay nakikilala: supra- at sub-kingdoms, supra- at subdivision, atbp.
Ang tanong ng pinagmulan ng buhay sa Earth ay isa sa pinakamahirap na tanong ng modernong natural na agham, kung saan walang malinaw na sagot hanggang sa kasalukuyan.
Mayroong ilang mga teorya tungkol sa pinagmulan ng buhay sa Earth, ang pinakasikat sa mga ito ay:
- teorya ng kusang (spontaneous) na henerasyon;
- ang teorya ng creationism (o paglikha);
- teorya ng matatag na estado;
- teorya ng panspermia;
- teorya ng biochemical evolution (ang teorya ng A.I. Oparin).
Isaalang-alang ang mga pangunahing probisyon ng mga teoryang ito.
Teorya ng kusang (spontaneous) na henerasyon
Ang teorya ng kusang henerasyon ng buhay ay laganap sa sinaunang mundo - Babylon, China, Ancient Egypt at Ancient Greece (Aristotle, sa partikular, ay sumunod sa teoryang ito).
Ang mga siyentipiko ng sinaunang mundo at medieval na Europa ay naniniwala na ang mga nabubuhay na nilalang ay patuloy na nagmumula sa walang buhay na bagay: mga uod mula sa putik, mga palaka mula sa putik, mga alitaptap mula sa hamog sa umaga, atbp. Kaya, ang sikat na Dutch scientist noong ika-17 siglo. Seryosong inilarawan ni Van Helmont sa kanyang scientific treatise ang isang karanasan kung saan nakuha niya ang mga daga sa isang naka-lock na madilim na aparador nang direkta mula sa isang maruming kamiseta at isang dakot ng trigo sa loob ng 3 linggo. Sa unang pagkakataon, nagpasya ang Italyano na siyentipiko na si Francesco Redi (1688) na isailalim ang malawak na tinatanggap na teorya sa eksperimental na pagpapatunay. Naglagay siya ng ilang piraso ng karne sa mga sisidlan at tinakpan ang ilan sa mga ito ng muslin. Sa mga bukas na sisidlan, lumitaw ang mga puting uod sa ibabaw ng nabubulok na karne - fly larvae. Walang mga fly larvae sa mga sisidlan na natatakpan ng muslin. Kaya, napatunayan ni F. Redi na ang fly larvae ay hindi lumilitaw mula sa nabubulok na karne, ngunit mula sa mga itlog na inilatag ng mga langaw sa ibabaw nito.
Noong 1765, ang sikat na Italyano na siyentipiko at manggagamot na si Lazzaro Spalanzani ay nagluto ng mga sabaw ng karne at gulay sa mga selyadong glass flasks. Ang mga sabaw sa selyadong prasko ay hindi lumala. Napagpasyahan niya na sa ilalim ng impluwensya ng mataas na temperatura ang lahat ng nabubuhay na nilalang na may kakayahang magdulot ng pagkasira ng sabaw ay namatay. Gayunpaman, ang mga eksperimento ni F. Redi at L. Spalanzani ay hindi nakumbinsi ang lahat. Vitalist na mga siyentipiko (mula sa lat. vita- buhay) ay naniniwala na ang kusang henerasyon ng mga nabubuhay na nilalang ay hindi nangyayari sa isang pinakuluang sabaw, dahil ang isang espesyal na "puwersa ng buhay" ay nawasak dito, na hindi maaaring tumagos sa isang selyadong sisidlan, dahil dinadala ito sa hangin.
Ang mga pagtatalo tungkol sa posibilidad ng kusang pagbuo ng buhay ay tumindi na may kaugnayan sa pagtuklas ng mga microorganism. Kung ang kumplikadong mga nabubuhay na nilalang ay hindi maaaring magparami nang kusang, marahil ang mga mikroorganismo ay maaari?
Kaugnay nito, noong 1859, inihayag ng French Academy ang paggawad ng isang premyo sa isa na sa wakas ay nagpasya sa tanong ng posibilidad o imposibilidad ng kusang henerasyon ng buhay. Ang parangal na ito ay natanggap noong 1862 ng sikat na French chemist at microbiologist na si Louis Pasteur. Katulad ni Spalanzani, nagluto siya ng nutrient broth sa isang glass flask, ngunit ang flask ay hindi ordinaryo, ngunit may leeg sa anyo ng 5-shaped tube. Ang hangin, at samakatuwid ang "puwersa ng buhay", ay maaaring tumagos sa prasko, ngunit ang alikabok, at kasama nito ang mga mikroorganismo na nasa hangin, ay tumira sa ibabang siko ng 5 hugis na tubo, at ang sabaw sa prasko ay nanatiling sterile (Larawan 1). Gayunpaman, sulit na basagin ang leeg ng prasko o banlawan ang ibabang tuhod ng 5 hugis na tubo na may sterile na sabaw, dahil ang sabaw ay nagsimulang mabilis na maging maulap - lumitaw ang mga mikroorganismo dito.
Kaya, salamat sa gawain ni Louis Pasteur, ang teorya ng kusang henerasyon ay kinilala bilang hindi mapanindigan at ang teorya ng biogenesis ay itinatag sa siyentipikong mundo, isang maikling pormulasyon kung saan ay - "lahat ng nabubuhay ay mula sa mga bagay na may buhay."
kanin. 1. Pasteur flask
Gayunpaman, kung ang lahat ng nabubuhay na organismo sa makasaysayang nakikinita na panahon ng pag-unlad ng tao ay nagmula lamang sa iba pang mga buhay na organismo, ang tanong ay natural na bumangon: kailan at paano lumitaw ang mga unang nabubuhay na organismo sa Earth?
Teorya ng paglikha
Teorya ng paglikha Ipinapalagay na ang lahat ng nabubuhay na organismo (o ang kanilang pinakasimpleng anyo lamang) ay nilikha ("dinisenyo") sa isang tiyak na yugto ng panahon ng ilang supernatural na nilalang (diyos, ganap na ideya, supermind, supercivilization, atbp.). Malinaw na ang mga tagasunod ng karamihan sa mga nangungunang relihiyon sa mundo, lalo na ang relihiyong Kristiyano, ay sumunod sa puntong ito ng pananaw mula noong sinaunang panahon.
Ang teorya ng creationism ay laganap pa rin, hindi lamang sa relihiyon, kundi pati na rin sa mga siyentipikong bilog. Karaniwan itong ginagamit upang ipaliwanag ang pinaka-kumplikado, hindi nalutas na mga isyu ng biochemical at biological evolution na nauugnay sa paglitaw ng mga protina at nucleic acid, ang pagbuo ng mekanismo ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga ito, ang paglitaw at pagbuo ng mga indibidwal na kumplikadong organelles o organo (tulad ng ang ribosome, mata o utak). Ang mga gawa ng pana-panahong "paglikha" ay nagpapaliwanag din ng kawalan ng malinaw na transisyonal na mga link mula sa isang uri ng hayop
sa isa pa, halimbawa, mula sa mga uod hanggang sa mga arthropod, mula sa mga unggoy hanggang sa mga tao, atbp. Dapat bigyang-diin na ang pilosopikal na pagtatalo tungkol sa primacy ng kamalayan (supermind, ganap na ideya, diyos) o bagay ay sa panimula ay hindi malulutas, gayunpaman, dahil ang isang pagtatangka na ipaliwanag ang anumang mga paghihirap ng modernong biochemistry at teorya ng ebolusyon sa pamamagitan ng pangunahing hindi maunawaan na mga supernatural na gawa ng paglikha ay tumatagal. ang mga isyung ito na lampas sa saklaw ng siyentipikong pananaliksik, ang teorya ng creationism ay hindi maaaring maiugnay sa kategorya ng mga siyentipikong teorya ng pinagmulan ng buhay sa Earth.
Mga teorya ng steady state at panspermia
Ang parehong mga teoryang ito ay mga pantulong na elemento ng isang solong larawan ng mundo, ang kakanyahan nito ay ang mga sumusunod: ang uniberso ay umiiral magpakailanman at ang buhay ay umiiral dito magpakailanman (nakatigil na estado). Ang buhay ay dinadala mula sa planeta patungo sa planeta sa pamamagitan ng "mga buto ng buhay" na naglalakbay sa kalawakan, na maaaring maging bahagi ng mga kometa at meteorite (panspermia). Ang magkatulad na pananaw sa pinagmulan ng buhay ay ginanap, sa partikular, ng Academician V.I. Vernadsky.
Gayunpaman, ang teorya ng nakatigil na estado, na ipinapalagay ang isang walang katapusang pag-iral ng uniberso, ay hindi naaayon sa data ng modernong astrophysics, ayon sa kung saan ang uniberso ay lumitaw kamakailan lamang (mga 16 bilyong taon na ang nakalilipas) sa pamamagitan ng isang pangunahing pagsabog. .
Malinaw na ang parehong mga teorya (panspermia at nakatigil na estado) ay hindi nag-aalok ng isang paliwanag sa mekanismo ng pangunahing pinagmulan ng buhay, paglilipat nito sa ibang mga planeta (panspermia) o paglipat nito sa kawalang-hanggan sa oras (ang teorya ng isang nakatigil estado).
Teorya ng biochemical evolution (teorya ng A.I. Oparin)
Sa lahat ng mga teorya ng pinagmulan ng buhay, ang pinakakaraniwan at kinikilala sa siyentipikong mundo ay ang teorya ng biochemical evolution, na iminungkahi noong 1924 ng Soviet biochemist Academician A.I. Oparin (noong 1936 ay inilarawan niya ito nang detalyado sa kanyang aklat na The Emergence of Life).
Ang kakanyahan ng teoryang ito ay ang biological evolution - i.e. ang paglitaw, pag-unlad at komplikasyon ng iba't ibang anyo ng mga nabubuhay na organismo, ay nauna sa ebolusyon ng kemikal - isang mahabang panahon sa kasaysayan ng Daigdig, na nauugnay sa paglitaw, komplikasyon at pagpapabuti ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga yunit ng elementarya, "mga brick" na bumubuo sa lahat ng nabubuhay na bagay - mga organikong molekula.
Prebiological (kemikal) evolution
Ayon sa karamihan ng mga siyentipiko (pangunahin ang mga astronomo at geologist), ang Earth ay nabuo bilang isang celestial body mga 5 bilyong taon na ang nakalilipas. sa pamamagitan ng condensation ng mga particle ng isang gas at dust cloud na umiikot sa paligid ng Araw.
Sa ilalim ng impluwensya ng mga puwersa ng compressive, ang mga particle kung saan nabuo ang Earth ay naglalabas ng isang malaking halaga ng init. Ang mga reaksyon ng thermonuclear ay nagsisimula sa bituka ng Earth. Bilang isang resulta, ang Earth ay nagiging sobrang init. Kaya, 5 bilyong taon na ang nakalilipas Ang lupa ay isang mainit na bola na dumadaloy sa kalawakan, ang temperatura sa ibabaw na umabot sa 4000-8000°C (laugh. 2).
Unti-unti, dahil sa radiation ng thermal energy sa outer space, ang Earth ay nagsisimulang lumamig. Mga 4 na bilyong taon na ang nakalilipas Ang lupa ay lumalamig nang labis na ang isang matigas na crust ay nabubuo sa ibabaw nito; kasabay nito, ang mga magaan, mga gas na sangkap ay tumakas mula sa mga bituka nito, na tumataas at bumubuo sa pangunahing kapaligiran. Ang komposisyon ng pangunahing kapaligiran ay makabuluhang naiiba mula sa modernong isa. Tila, walang libreng oxygen sa kapaligiran ng sinaunang Earth, at ang komposisyon nito ay kasama ang mga sangkap sa isang pinababang estado, tulad ng hydrogen (H 2), methane (CH 4), ammonia (NH 3), singaw ng tubig (H 2). O ), at posibleng nitrogen (N 2), carbon monoxide at carbon dioxide (CO at CO 2).
Ang pagbabawas ng kalikasan ng pangunahing kapaligiran ng Earth ay napakahalaga para sa pinagmulan ng buhay, dahil ang mga sangkap sa isang pinababang estado ay lubos na reaktibo at, sa ilalim ng ilang mga kundisyon, ay maaaring makipag-ugnayan sa isa't isa, na bumubuo ng mga organikong molekula. Ang kawalan ng libreng oxygen sa atmospera ng pangunahing Earth (halos lahat ng oxygen ng Earth ay nakatali sa anyo ng mga oxide) ay isa ring mahalagang kinakailangan para sa paglitaw ng buhay, dahil ang oxygen ay madaling mag-oxidize at sa gayon ay sumisira sa mga organikong compound. Samakatuwid, sa pagkakaroon ng libreng oxygen sa atmospera, ang akumulasyon ng isang malaking halaga ng organikong bagay sa sinaunang Earth ay imposible.
Mga 5 bilyong taon na ang nakalilipas- ang paglitaw ng Earth bilang isang celestial body; temperatura sa ibabaw - 4000-8000°C
Mga 4 na bilyong taon na ang nakalilipas - pagbuo ng crust ng lupa at pangunahing atmospera
Sa 1000°C- sa pangunahing kapaligiran, nagsisimula ang synthesis ng mga simpleng organikong molekula
Ang enerhiya para sa synthesis ay ibinibigay ng:
Ang temperatura ng pangunahing kapaligiran ay mas mababa sa 100 ° C - ang pagbuo ng pangunahing karagatan -
Synthesis ng mga kumplikadong organikong molekula - biopolymer mula sa mga simpleng organikong molekula:
- simpleng mga organikong molekula - monomer
- kumplikadong mga organikong molekula - biopolymer
Scheme. 2. Mga pangunahing yugto ng ebolusyon ng kemikal
Kapag ang temperatura ng pangunahing atmospera ay umabot sa 1000°C, magsisimula ang synthesis ng mga simpleng organikong molekula dito, tulad ng mga amino acid, nucleotides, fatty acid, simpleng sugars, polyhydric alcohol, organic acids, atbp. Ang enerhiya para sa synthesis ay ibinibigay ng paglabas ng kidlat, aktibidad ng bulkan, hard space radiation at, sa wakas, ang ultraviolet radiation ng Araw, kung saan ang Earth ay hindi pa protektado ng ozone screen, at ito ay ultraviolet radiation na itinuturing ng mga siyentipiko na pangunahing pinagmumulan ng enerhiya para sa abiogenic (na ay, pagpasa nang walang pakikilahok ng mga nabubuhay na organismo) synthesis ng mga organikong sangkap.
Ang pagkilala at malawak na pagpapalaganap ng teorya ng A.I. Ang Oparin ay lubos na pinadali ng katotohanan na ang mga proseso ng abiogenic synthesis ng mga organikong molekula ay madaling muling ginawa sa mga eksperimento ng modelo.
Ang posibilidad ng pag-synthesize ng mga organikong sangkap mula sa mga di-organikong sangkap ay kilala mula pa noong simula ng ika-19 na siglo. Nasa 1828 na, ang natitirang German chemist na si F. Wöhler ay nag-synthesize ng isang organikong sangkap - urea mula sa inorganic - ammonium cyanate. Gayunpaman, ang posibilidad ng abiogenic synthesis ng mga organikong sangkap sa ilalim ng mga kondisyon na malapit sa mga sinaunang Earth ay unang ipinakita sa eksperimento ni S. Miller.
Noong 1953, isang batang Amerikanong mananaliksik, isang nagtapos na mag-aaral sa Unibersidad ng Chicago, si Stanley Miller, ay muling ginawa sa isang glass flask na may mga electrodes na ibinebenta dito ang pangunahing kapaligiran ng Earth, na, ayon sa mga siyentipiko noong panahong iyon, ay binubuo ng hydrogen, methane CH 4, ammonia NH, at singaw ng tubig H 2 0 (Larawan 3). Sa pamamagitan ng pinaghalong gas na ito, nagpasa si S. Miller ng mga electric discharge na gayahin ang mga thunderstorm sa loob ng isang linggo. Sa pagtatapos ng eksperimento, natagpuan ang mga α-amino acid (glycine, alanine, asparagine, glutamine), mga organic na acid (succinic, lactic, acetic, glycocolic), γ-hydroxybutyric acid at urea sa flask. Kapag inuulit ang eksperimento, nakuha ni S. Miller ang mga indibidwal na nucleotide at maikling polynucleotide chain na lima hanggang anim na link.
kanin. 3. Pag-install ni S. Miller
Sa karagdagang mga eksperimento sa abiogenic synthesis na isinagawa ng iba't ibang mga mananaliksik, hindi lamang mga electrical discharge ang ginamit, kundi pati na rin ang iba pang mga uri ng enerhiya na katangian ng sinaunang Earth, tulad ng cosmic, ultraviolet at radioactive radiation, mataas na temperatura na likas sa aktibidad ng bulkan, pati na rin ang iba't ibang mga pagpipilian para sa mga pinaghalong gas, na ginagaya ang orihinal na kapaligiran. Bilang isang resulta, halos ang buong spectrum ng mga organikong molekula na katangian ng mga nabubuhay na bagay ay nakuha: mga amino acid, nucleotides, mga sangkap na tulad ng taba, simpleng asukal, mga organikong acid.
Bukod dito, ang abiogenic synthesis ng mga organikong molekula ay maaari ding mangyari sa Earth sa kasalukuyang panahon (halimbawa, sa kurso ng aktibidad ng bulkan). Kasabay nito, hindi lamang ang hydrocyanic acid HCN, na isang pasimula ng mga amino acid at nucleotides, kundi pati na rin ang mga indibidwal na amino acid, nucleotides, at maging ang mga kumplikadong organikong sangkap tulad ng mga porphyrin ay matatagpuan sa mga paglabas ng bulkan. Ang Abiogenic synthesis ng mga organikong sangkap ay posible hindi lamang sa Earth, kundi pati na rin sa kalawakan. Ang pinakasimpleng amino acid ay matatagpuan sa mga meteorite at kometa.
Kapag ang temperatura ng pangunahing atmospera ay bumaba sa ibaba 100 ° C, ang mga mainit na ulan ay bumagsak sa Earth at ang pangunahing karagatan ay lumitaw. Sa pamamagitan ng mga daloy ng ulan, ang mga abiogenically synthesized na mga organikong sangkap ay pumasok sa pangunahing karagatan, na ginawa ito, ngunit sa makasagisag na pagpapahayag ng English biochemist na si John Haldane, sa isang dilute na "pangunahing sopas". Tila, nasa primordial na karagatan na nagsisimula ang mga proseso ng pagbuo ng mga simpleng organikong molekula—monomer ng kumplikadong mga organikong molekula—mga biopolymer (tingnan ang Fig. 2).
Gayunpaman, ang mga proseso ng polymerization ng indibidwal na nucleoside, amino acids at sugars ay mga reaksyon ng condensation, nagpapatuloy sila sa pag-aalis ng tubig, samakatuwid, ang aqueous medium ay hindi nag-aambag sa polymerization, ngunit, sa kabaligtaran, sa hydrolysis ng biopolymers (i.e. , ang kanilang pagkasira sa pagdaragdag ng tubig).
Ang pagbuo ng mga biopolymer (sa partikular, ang mga protina mula sa mga amino acid) ay maaaring maganap sa atmospera sa temperatura na humigit-kumulang 180°C, mula sa kung saan sila nahuhugasan sa pangunahing karagatan na may atmospheric precipitation. Bilang karagdagan, posible na sa sinaunang Earth, ang mga amino acid ay puro sa pagpapatuyo ng mga reservoir at polymerized sa isang tuyo na anyo sa ilalim ng impluwensya ng ultraviolet light at ang init ng mga daloy ng lava.
Sa kabila ng katotohanan na ang tubig ay nagtataguyod ng hydrolysis ng mga biopolymer, ang synthesis ng mga biopolymer sa isang buhay na cell ay nangyayari nang tumpak sa isang may tubig na daluyan. Ang prosesong ito ay na-catalyzed ng mga espesyal na catalytic protein - mga enzyme, at ang enerhiya na kinakailangan para sa synthesis ay inilabas sa panahon ng pagkasira ng adenosine triphosphoric acid - ATP. Posible na ang synthesis ng mga biopolymer sa aquatic na kapaligiran ng pangunahing karagatan ay na-catalyzed ng ibabaw ng ilang mga mineral. Ipinakita sa eksperimento na ang isang solusyon ng amino acid alanine ay maaaring mag-polymerize sa isang may tubig na daluyan sa pagkakaroon ng isang espesyal na uri ng alumina. Sa kasong ito, nabuo ang peptide polyalanine. Ang polymerization reaksyon ng alanine ay sinamahan ng pagkasira ng ATP.
Ang polimerisasyon ng mga nucleotides ay mas madali kaysa sa polimerisasyon ng mga amino acid. Ipinakita na sa mga solusyon na may mataas na konsentrasyon ng asin, ang mga indibidwal na nucleotide ay kusang nag-polymerize, na nagiging mga nucleic acid.
Ang buhay ng lahat ng modernong buhay na nilalang ay isang proseso ng patuloy na pakikipag-ugnayan sa pagitan ng pinakamahalagang biopolymer ng isang buhay na selula - mga protina at nucleic acid.
Ang mga protina ay ang "mga gumaganang molekula", "mga molekula ng inhinyero" ng isang buhay na selula. Sa paglalarawan ng kanilang papel sa metabolismo, kadalasang ginagamit ng mga biochemist ang mga makasagisag na pananalita gaya ng "gumagana ang protina", "ang enzyme ang nangunguna sa reaksyon." Ang pinakamahalagang pag-andar ng mga protina ay catalytic. Tulad ng alam mo, ang mga catalyst ay mga sangkap na nagpapabilis sa mga reaksiyong kemikal, ngunit sila mismo ay hindi kasama sa mga huling produkto ng reaksyon. Ang mga tangke-catalyst ay tinatawag na mga enzyme. Ang mga enzyme sa liko at libu-libong beses na nagpapabilis ng mga metabolic reaction. Ang metabolismo, at samakatuwid ang buhay na wala ang mga ito, ay imposible.
Mga nucleic acid- ito ay "mga molekula-computer", ang mga molekula ay ang mga tagapag-ingat ng namamana na impormasyon. Ang mga nucleic acid ay hindi nag-iimbak ng impormasyon tungkol sa lahat ng mga sangkap ng isang buhay na selula, ngunit tungkol lamang sa mga protina. Ito ay sapat na upang magparami sa cell ng anak na babae ng mga protina na katangian ng selula ng ina upang tumpak nilang muling likhain ang lahat ng mga kemikal at istrukturang katangian ng selula ng ina, pati na rin ang likas at bilis ng metabolismo na likas dito. Ang mga nucleic acid mismo ay muling ginawa dahil sa catalytic na aktibidad ng mga protina.
Kaya, ang misteryo ng pinagmulan ng buhay ay ang misteryo ng paglitaw ng mekanismo ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga protina at nucleic acid. Anong impormasyon ang mayroon ang modernong agham tungkol sa prosesong ito? Anong mga molekula ang pangunahing batayan ng buhay - mga protina o nucleic acid?
Naniniwala ang mga siyentipiko na sa kabila ng pangunahing papel ng mga protina sa metabolismo ng mga modernong buhay na organismo, ang unang "nabubuhay" na mga molekula ay hindi mga protina, ngunit ang mga nucleic acid, katulad ng ribonucleic acid (RNA).
Noong 1982, natuklasan ng American biochemist na si Thomas Check ang mga autocatalytic na katangian ng RNA. Siya ay nag-eksperimentong nagpakita na sa isang daluyan na naglalaman ng mataas na konsentrasyon ng mga mineral na asing-gamot, ang ribonucleotides ay spontaneously (spontaneously) polymerize, na bumubuo ng polynucleotides - RNA molecules. Sa orihinal na polynucleotide chain ng RNA, tulad ng sa isang matrix, ang mga kopya ng RNA ay nabuo sa pamamagitan ng pagpapares ng mga pantulong na nitrogenous base. Ang reaksyon ng pagkopya ng template ng RNA ay na-catalyzed ng orihinal na molekula ng RNA at hindi nangangailangan ng pakikilahok ng mga enzyme o iba pang mga protina.
Ang sumunod na nangyari ay medyo mahusay na ipinaliwanag ng kung ano ang maaaring tawaging "natural na pagpili" sa antas ng molekular. Sa panahon ng pagkopya sa sarili (self-assembly) ng mga molekula ng RNA, hindi maiiwasang lumitaw ang mga kamalian at pagkakamali. Ang mga maling kopya ng RNA ay muling kinopya. Kapag kumopya muli, maaaring mangyari muli ang mga error. Bilang resulta, ang populasyon ng mga molekula ng RNA sa isang partikular na bahagi ng pangunahing karagatan ay magiging magkakaiba.
Dahil ang mga proseso ng pagkabulok ng RNA ay nagaganap din kasabay ng mga proseso ng synthesis, ang mga molekula na may mas mataas na katatagan o mas mahusay na mga katangian ng autocatalytic ay maiipon sa medium ng reaksyon (i.e., mga molekula na mas mabilis na kinokopya ang kanilang mga sarili, "multiply" nang mas mabilis).
Sa ilang mga molekula ng RNA, tulad ng sa isang matrix, maaaring mangyari ang self-assembly ng mga maliliit na fragment ng protina - mga peptide. Ang isang protina na "sheath" ay nabuo sa paligid ng molekula ng RNA.
Kasama ng mga autocatalytic function, natuklasan ni Thomas Check ang phenomenon ng self-splicing sa mga RNA molecule. Bilang resulta ng self-splicing, ang mga rehiyon ng RNA na hindi pinoprotektahan ng mga peptide ay kusang inalis mula sa RNA (ang mga ito ay, kumbaga, "pinutol" at "inilabas"), at ang natitirang mga rehiyon ng RNA na nag-encode ng mga fragment ng protina ay "lumalaki nang magkasama. ”, ibig sabihin. kusang nagsasama sa isang molekula. Ang bagong molekula ng RNA na ito ay magkakaroon na ng code para sa isang malaking kumplikadong protina (Larawan 4).
Tila, sa una ang mga kaluban ng protina ay pangunahing gumanap ng isang proteksiyon na function, na nagpoprotekta sa RNA mula sa pagkasira at sa gayon ay pinapataas ang katatagan nito sa solusyon (ito ang pag-andar ng mga kaluban ng protina sa pinakasimpleng modernong mga virus).
Malinaw, sa isang tiyak na yugto ng biochemical evolution, ang mga molekula ng RNA, na nag-encode hindi lamang ng mga proteksiyon na protina, kundi pati na rin ang mga catalytic protein (enzymes), na mabilis na pinabilis ang rate ng pagkopya ng RNA, ay nakakuha ng isang kalamangan. Tila, ito ay kung paano lumitaw ang proseso ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga protina at nucleic acid, na tinatawag nating buhay.
Sa proseso ng karagdagang pag-unlad, dahil sa paglitaw ng isang protina na may mga function ng isang enzyme, reverse transcriptase, sa single-stranded RNA molecules, ang mga molekula ng deoxyribonucleic acid (DNA) na binubuo ng dalawang strands ay nagsimulang ma-synthesize. Ang kawalan ng isang pangkat ng OH sa 2" na posisyon ng deoxyribose ay ginagawang mas matatag ang mga molekula ng DNA na may paggalang sa hydrolytic cleavage sa bahagyang alkaline na solusyon, ibig sabihin, ang reaksyon ng medium sa mga pangunahing reservoir ay bahagyang alkaline (ang reaksyon ng medium na ito ay napanatili din sa cytoplasm ng mga modernong selula).
Saan naganap ang pagbuo ng isang kumplikadong proseso ng interaksyon sa pagitan ng mga protina at nucleic acid? Ayon sa teorya ng A.I. Ang Oparin, ang tinatawag na coacervate drops ay naging lugar ng kapanganakan ng buhay.
kanin. 4. Hypothesis ng paglitaw ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga protina at nucleic acid: a) sa proseso ng pagkopya sa sarili ng RNA, ang mga error ay naipon (1 - mga nucleotide na naaayon sa orihinal na RNA; 2 - mga nucleotide na hindi tumutugma sa orihinal na RNA - mga pagkakamali sa pagkopya); b) dahil sa mga katangian ng physicochemical nito, ang mga amino acid ay "dumikit" sa isang bahagi ng molekula ng RNA (3 - molekula ng RNA; 4 - mga amino acid), na, nakikipag-ugnayan sa isa't isa, nagiging mga maikling molekula ng protina - mga peptide. Bilang resulta ng self-splicing na likas sa mga molekula ng RNA, ang mga bahagi ng molekula ng RNA na hindi pinoprotektahan ng mga peptide ay nawasak, at ang mga natitira ay "lumago" sa isang solong molekula na nag-encode ng isang malaking protina. Ang resulta ay isang molekula ng RNA na natatakpan ng isang kaluban ng protina (ang pinaka primitive na modernong mga virus, halimbawa, ang tobacco mosaic virus, ay may katulad na istraktura)
Ang kababalaghan ng coacervation ay binubuo sa katotohanan na sa ilalim ng ilang mga kundisyon (halimbawa, sa pagkakaroon ng mga electrolytes) ang mga macromolecular na sangkap ay pinaghihiwalay mula sa solusyon, ngunit hindi sa anyo ng isang namuo, ngunit sa anyo ng isang mas puro solusyon - coacervate . Kapag inalog, ang coacervate ay nahahati sa magkakahiwalay na maliliit na patak. Sa tubig, ang mga naturang patak ay natatakpan ng isang hydration shell (isang shell ng mga molekula ng tubig) na nagpapatatag sa kanila - fig. 5.
Ang mga patak ng Coacervate ay may ilang pagkakahawig ng metabolismo: sa ilalim ng impluwensya ng purong pisikal at kemikal na puwersa, maaari nilang piliing sumipsip ng ilang mga sangkap mula sa solusyon at ilabas ang kanilang mga nabubulok na produkto sa kapaligiran. Dahil sa pumipili na konsentrasyon ng mga sangkap mula sa kapaligiran, maaari silang lumaki, ngunit kapag naabot nila ang isang tiyak na laki, nagsisimula silang "magparami", namumuko ng maliliit na patak, na, sa turn, ay maaaring lumaki at "mag-usbong".
Ang mga coacervate droplet na nagreresulta mula sa konsentrasyon ng mga solusyon sa protina sa proseso ng paghahalo sa ilalim ng pagkilos ng mga alon at hangin ay maaaring sakop ng isang lipid shell: isang solong lamad na kahawig ng sabon micelles (na may isang solong detatsment ng isang patak mula sa ibabaw ng tubig na natatakpan na may isang layer ng lipid), o isang dobleng lamad na kahawig ng isang lamad ng cell (kapag ang isang patak na natatakpan ng isang solong-layer na lipid lamad ay bumagsak muli sa lipid film na sumasaklaw sa ibabaw ng reservoir - Fig. 5).
Ang mga proseso ng paglitaw ng mga coacervate droplets, ang kanilang paglaki at "budding", pati na rin ang "pagbibihis" sa kanila ng isang lamad mula sa isang double lipid layer ay madaling na-modelo sa laboratoryo.
Para sa mga coacervate droplets, mayroon ding proseso ng "natural selection" kung saan ang pinaka-matatag na droplet ay nananatili sa solusyon.
Sa kabila ng panlabas na pagkakahawig ng mga patak ng coacervate sa mga buhay na selula, ang mga patak ng coacervate ay kulang sa pangunahing tanda ng isang buhay na bagay - ang kakayahang tumpak na magparami, kopyahin ang sarili. Malinaw, ang mga precursor ng mga buhay na selula ay tulad ng mga coacervate na patak, na kinabibilangan ng mga complex ng mga molekula ng replicator (RNA o DNA) at ang mga protina na kanilang na-encode. Posible na ang mga RNA-protein complex ay umiral nang mahabang panahon sa labas ng mga coacervate droplet sa anyo ng tinatawag na "free-living gene", o posible na ang kanilang pagbuo ay naganap nang direkta sa loob ng ilang coacervate droplets.
Posibleng landas ng paglipat mula sa mga patak ng coacervate patungo sa mga primitive flare:
a) ang pagbuo ng isang coacervate; 6) pagpapapanatag ng mga patak ng coacervate sa isang may tubig na solusyon; c) - pagbuo ng isang double lipid layer sa paligid ng drop, katulad ng isang cell lamad: 1 - coacervate drop; 2 - monomolecular layer ng lipid sa ibabaw ng reservoir; 3 - pagbuo ng isang solong lipid layer sa paligid ng drop; 4 - pagbuo ng isang double lipid layer sa paligid ng drop, katulad ng isang cell lamad; d) - isang coacervate drop na napapalibutan ng isang double lipid layer, na may isang protina-nucleotide complex na kasama sa komposisyon nito - isang prototype ng unang buhay na cell
Mula sa isang makasaysayang pananaw, ang sobrang kumplikadong proseso ng pinagmulan ng buhay sa Earth, na hindi lubos na nauunawaan ng modernong agham, ay lumipas nang napakabilis. Para sa 3.5 bilyong taon, ang tinatawag na. Nagtapos ang ebolusyon ng kemikal sa paglitaw ng mga unang nabubuhay na selula at nagsimula ang biological evolution.
Valery Spiridonov, ang unang kandidato para sa isang transplant ng ulo, para sa RIA Novosti
Sa loob ng maraming taon, sinisikap ng sangkatauhan na malutas ang tunay na dahilan at kasaysayan ng paglitaw ng buhay sa ating planeta. Mahigit isang daang taon na ang nakalilipas, sa halos lahat ng mga bansa, hindi man lang naisip ng mga tao na tanungin ang teorya ng interbensyon ng Diyos at ang paglikha ng mundo ng isang mas mataas na espirituwal na nilalang.
Ang sitwasyon ay nagbago pagkatapos ng publikasyon noong Nobyembre 1859 ng pinakadakilang gawain ni Charles Darwin, at ngayon ay maraming kontrobersya sa paksang ito. Ang bilang ng mga tagasuporta ng Darwinian theory of evolution sa Europe at Asia ay higit sa 60-70%, humigit-kumulang 20% sa USA at humigit-kumulang 19% sa Russia ayon sa data ng pagtatapos ng huling dekada.
Sa maraming bansa ngayon ay may panawagan na ibukod ang gawain ni Darwin sa kurikulum ng paaralan, o kahit man lang ay pag-aralan ito na kapantay ng iba pang mga teorya. Bukod sa relihiyosong bersyon, kung saan ang karamihan sa populasyon ng mundo ay hilig, ngayon mayroong ilang mga pangunahing teorya ng pinagmulan at ebolusyon ng buhay, na naglalarawan sa pag-unlad nito sa iba't ibang yugto.
Panspermia
Ang mga tagapagtaguyod ng ideya ng panspermia ay kumbinsido na ang mga unang microorganism ay dinala sa Earth mula sa kalawakan. Ito ang opinyon ng sikat na German scientist-encyclopedist na si Hermann Helmholtz, ang English physicist na si Kelvin, ang Russian scientist na si Vladimir Vernadsky at ang Swedish chemist na si Svante Arrhenius, na ngayon ay itinuturing na tagapagtatag ng teoryang ito.
Nakumpirma ng siyentipiko na ang mga meteorite mula sa Mars at iba pang mga planeta ay paulit-ulit na natagpuan sa Earth, posibleng mula sa mga kometa na maaaring magmula sa mga alien star system. Walang sinuman ang nag-aalinlangan dito ngayon, ngunit hindi pa malinaw kung paano lumitaw ang buhay sa ibang mga mundo. Sa katunayan, ang mga apologist ng panspermia ay naglilipat ng "responsibilidad" para sa kung ano ang nangyayari sa mga dayuhang sibilisasyon.
Ang primordial na teorya ng sopas
Ang pagsilang ng hypothesis na ito ay pinadali ng mga eksperimento nina Harold Urey at Stanley Miller, na isinagawa noong 1950s. Nagawa nilang muling likhain ang halos parehong mga kondisyon na umiiral sa ibabaw ng ating planeta bago ang pinagmulan ng buhay. Sa pamamagitan ng pinaghalong molecular hydrogen, carbon monoxide at methane, naipasa ang maliliit na electric discharges at ultraviolet light.
Bilang resulta, ang methane at iba pang primitive na molekula ay naging kumplikadong mga organikong sangkap, kabilang ang dose-dosenang mga amino acid, asukal, lipid, at maging ang mga simulain ng mga nucleic acid.
Kamakailan lamang, noong Marso 2015, ipinakita ng mga siyentipiko sa Unibersidad ng Cambridge na pinamumunuan ni John Sutherland na ang lahat ng uri ng "mga molekula ng buhay", kabilang ang RNA, protina, taba at carbohydrates, ay maaaring makuha sa magkatulad na mga reaksyon, na magsasangkot ng simpleng inorganic na carbon. compounds, hydrogen sulfide, metal salts at phosphates.
Putik na hininga ng buhay
Ang isa sa mga pangunahing problema ng nakaraang bersyon ng ebolusyon ng buhay ay ang maraming mga organikong molekula, kabilang ang mga asukal, DNA at RNA, ay masyadong marupok upang maipon sa sapat na dami sa tubig ng primordial na karagatan ng Earth, kung saan, tulad ng dati na pinaniniwalaan ng karamihan. mga ebolusyonista, lumitaw ang mga unang nilalang.
Naniniwala ang British chemist na si Alexander Cairns-Smith na ang buhay ay may "clay" at hindi tubig - ang pinakamainam na kapaligiran para sa akumulasyon at pagiging kumplikado ng mga kumplikadong organikong molekula ay matatagpuan sa loob ng mga pores at mga kristal sa mga mineral na luad, at hindi sa "pangunahing" Darwin. pond" o ang karagatan ng Miller-Urey theories.
Sa katunayan, nagsimula ang ebolusyon sa antas ng mga kristal, at pagkatapos lamang, nang ang mga compound ay naging sapat na kumplikado at matatag, ang mga unang nabubuhay na organismo ay pumasok sa "bukas na paglangoy" sa pangunahing karagatan ng Earth.
Buhay sa ilalim ng karagatan
Ang ideyang ito ay nakikipagkumpitensya sa popular na ideya ngayon na ang buhay ay hindi nagmula sa ibabaw ng karagatan, ngunit sa pinakamalalim na rehiyon ng ilalim nito, sa paligid ng "mga itim na naninigarilyo", mga geyser sa ilalim ng dagat, at iba pang mga geothermal na pinagmumulan.
Ang kanilang mga emisyon ay mayaman sa hydrogen at iba pang mga sangkap, na, ayon sa mga siyentipiko, ay maaaring maipon sa mga dalisdis ng mga bato at bigyan ang unang buhay ng lahat ng kinakailangang mapagkukunan ng pagkain at mga katalista ng reaksyon.
Ang katibayan nito ay maaaring kilalanin bilang mga modernong ecosystem na umiiral sa paligid ng naturang mga mapagkukunan sa ilalim ng lahat ng karagatan ng Earth - kasama nila hindi lamang ang mga mikrobyo, kundi maging ang mga multicellular na nabubuhay na nilalang.
RNA uniberso
Ang teorya ng dialectical materialism ay batay sa magkasabay na pagkakaisa at walang katapusang pakikibaka ng isang pares ng mga prinsipyo. Pinag-uusapan natin ang pagmamana ng impormasyon at mga pagbabago sa istruktura ng biochemical. Ang bersyon ng pinagmulan ng buhay, kung saan ang RNA ay gumaganap ng isang mahalagang papel, ay dumating sa isang mahabang paraan mula noong ito ay nagsimula noong 1960s hanggang sa huling bahagi ng 1980s, nang makuha nito ang mga modernong tampok nito.
Sa isang banda, ang mga molekula ng RNA ay hindi kasing episyente sa pag-iimbak ng impormasyon gaya ng DNA, ngunit nagagawa nilang sabay na pabilisin ang mga reaksiyong kemikal at mag-ipon ng mga kopya ng kanilang mga sarili. Kasabay nito, dapat maunawaan ng isa na ang mga siyentipiko ay hindi pa naipakita kung paano gumagana ang buong kadena ng ebolusyon ng buhay ng RNA, at samakatuwid ang teoryang ito ay hindi pa nakatanggap ng unibersal na pagkilala.
Mga Protocell
Ang isa pang mahalagang tanong sa ebolusyon ng buhay ay ang misteryo kung paano ang mga molekula ng RNA o DNA at mga protina ay "nabakuran" mula sa labas ng mundo at naging mga unang nakahiwalay na mga selula, ang mga nilalaman nito ay protektado ng isang nababaluktot na lamad o semipermeable na hard. kabibi.
Ang isang kilalang Sobyet na chemist na si Alexander Oparin ay naging isang pioneer sa larangang ito, na nagpapakita na ang mga patak ng tubig na napapalibutan ng isang dobleng layer ng mga fat molecule ay maaaring magkaroon ng katulad na mga katangian.
Ang kanyang mga ideya ay binigyang buhay ng mga biologist ng Canada na pinamumunuan ni Jack Szostak, nagwagi ng 2009 Nobel Prize sa Physiology o Medicine. Nagawa ng kanyang koponan na "i-pack" ang pinakasimpleng hanay ng mga self-replicating RNA molecule sa isang lamad ng mataba na mga molekula sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga magnesium ions at citric acid sa loob ng unang "protocell".
Endosymbiosis
Ang isa pang misteryo ng ebolusyon ng buhay ay kung paano lumitaw ang mga multicellular na nilalang at kung bakit ang mga selula ng tao, hayop at halaman ay kinabibilangan ng mga espesyal na katawan tulad ng mitochondria at chloroplast, na may hindi pangkaraniwang kumplikadong istraktura.
Sa unang pagkakataon, naisip ng German botanist na si Andreas Schimper ang problemang ito, na nagmumungkahi na ang mga chloroplast sa nakaraan ay mga independiyenteng organismo, katulad ng cyanobacteria, na "nakipagkaibigan" sa mga selula ng mga ninuno ng halaman at nagsimulang manirahan sa loob ng mga ito.
Ang ideyang ito ay kalaunan ay binuo ng Russian botanist na si Konstantin Merezhkovsky at ng American evolutionist na si Lynn Margulis, na nagpakita na ang mitochondria at posibleng lahat ng iba pang kumplikadong organelles ng ating mga cell ay may katulad na pinagmulan.
Tulad ng kaso sa mga teorya ng "mundo ng RNA" at ang "clay" na ebolusyon ng buhay, ang ideya ng endosymbiosis sa una ay nagdulot ng maraming pagpuna mula sa karamihan ng mga siyentipiko, ngunit ngayon halos lahat ng mga ebolusyonista ay hindi nagdududa sa kawastuhan nito.
Sino ang tama at sino ang mali?
Sa pabor sa mga teorya ng Darwinian, maraming mga akdang siyentipiko at espesyal na pag-aaral ang natagpuan, partikular sa larangan ng "transitional forms". Si Darwin ay walang kinakailangang bilang ng mga archaeological artifact sa kanyang mga kamay upang kumpirmahin ang mga gawaing siyentipiko, dahil sa karamihan ay ginagabayan siya ng mga personal na hula.
Halimbawa, sa nakalipas na sampung taon lamang, natagpuan ng mga siyentipiko ang mga labi ng ilang tulad ng "nawalang link" ng ebolusyon, tulad ng Tiktaalik (Tiktaalik) at Indohyus (Indohyus), na nagpapahintulot sa amin na gumuhit ng linya sa pagitan ng mga hayop sa lupa at isda, at mga balyena at hippos.
Sa kabilang banda, ang mga may pag-aalinlangan ay madalas na tumutol na ang gayong mga uri ng hayop ay hindi tunay na transisyonal na mga anyo, na nagbubunga ng patuloy na walang katapusang pagtatalo sa pagitan ng mga tagasuporta ng Darwinismo at ng kanilang mga kalaban.
Sa kabilang banda, ang mga eksperimento sa ordinaryong Escherichia coli at sa iba't ibang mga multicellular na nilalang ay malinaw na nagpapakita na ang ebolusyon ay totoo, at ang mga hayop ay maaaring mabilis na umangkop sa mga bagong kondisyon ng pamumuhay, na nakakakuha ng mga bagong tampok na ang kanilang mga ninuno ay wala 100-200 henerasyon ang nakalipas.
Kasabay nito, nararapat na alalahanin na ang isang makabuluhang bahagi ng modernong lipunan ay hilig pa ring maniwala sa pagkakaroon ng isang mas mataas na banal na pag-iisip o mga extraterrestrial na sibilisasyon na nagtatag ng buhay sa Earth. Sa ngayon, ang tanging tunay na teorya ay hindi umiiral, at ang sangkatauhan ay hindi pa sumasagot sa tanong na ito sa hinaharap.
Ang buhay ba ay resulta ng ebolusyon o paglikha? Ang dilemma na ito ay gumugulo sa isipan ng higit sa isang henerasyon ng mga siyentipiko. Ang walang katapusang mga hindi pagkakaunawaan sa markang ito ay nagdudulot ng parami nang parami ng mga kakaibang teorya.
Order laban sa kaguluhan
Ang pangalawang batas ng thermodynamics (entropy) ay nagsasaad na ang lahat ng mga elemento ng kosmos ay lumipat mula sa pagkakasunud-sunod patungo sa kaguluhan. Ito ay itinuro ng NASA scientist na si Robert Destroy, na nagsasabing "ang uniberso ay humihinto tulad ng isang orasan." Umaasa ang mga Creationist sa batas ng entropy upang patunayan ang hindi pagkakapare-pareho ng pananaw ng mga ebolusyonista, na ipinapalagay ang kusang pag-unlad at komplikasyon ng lahat ng elemento ng nakapaligid na mundo.
Iginuhit ng ika-19 na siglong teologo na si William Peley ang sumusunod na pagkakatulad. Alam natin na ang mga pocket watch ay hindi nabuo sa kanilang sarili, ngunit ginawa ng tao: ito ay sumusunod na ang gayong kumplikadong istraktura bilang katawan ng tao ay resulta din ng paglikha.
Sinalungat ni Charles Darwin ang puntong ito ng pananaw sa kanyang teorya ng kapangyarihan ng natural na pagpili, na, batay sa namamana na pagkakaiba-iba sa proseso ng mahabang ebolusyon, ay may kakayahang bumuo ng pinaka kumplikadong mga organikong istruktura.
"Ngunit ang organikong buhay ay hindi maaaring lumitaw mula sa walang buhay na bagay," itinuro ng mga creationist ang mahinang bahagi ng teorya ni Darwin.
Ito ay medyo kamakailan lamang na ang mga pag-aaral ng mga chemist na sina Stanley Miller at Harold Urey ay naging posible upang makakuha ng mga argumento sa pagtatanggol sa teorya ng ebolusyon.
Kinumpirma ng eksperimento ng mga Amerikanong siyentipiko ang hypothesis na ang mga kondisyon ay umiral sa primitive na Earth na nag-ambag sa paglitaw ng mga biological molecule mula sa inorganic substance. Ayon sa kanilang mga natuklasan, ang mga molekula ay nabuo sa atmospera bilang isang resulta ng mga ordinaryong kemikal na reaksyon, at pagkatapos, bumagsak sa karagatan na may ulan, na humantong sa pagsilang ng unang cell.
Ilang taon na ang mundo?
Noong 2010, sinubukan ng American biochemist na si Douglas Theobald na patunayan na ang lahat ng buhay sa Earth ay may iisang ninuno. Mathematically niyang sinuri ang mga pagkakasunud-sunod ng mga pinakakaraniwang protina at nalaman na ang mga tao, langaw, halaman, at bakterya ay may mga napiling molekula. Ang posibilidad ng isang karaniwang ninuno, ayon sa mga kalkulasyon ng siyentipiko, ay 102860.
Ayon sa teorya ng ebolusyon, ang proseso ng paglipat mula sa pinakasimpleng tungo sa pinakamataas na organismo ay tumatagal ng bilyun-bilyong taon. Ngunit sinasabi ng mga creationist na imposible ito, dahil ang edad ng Earth ay hindi lalampas sa ilang sampu-sampung libong taon.
Ang lahat ng mga species ng mga hayop at halaman, sa kanilang opinyon, ay lumitaw nang halos sabay-sabay at independiyente sa bawat isa - sa anyo kung saan maaari nating obserbahan ang mga ito ngayon.
Ang modernong agham, na umaasa sa data ng pagsusuri ng radioisotope ng mga sample ng terrestrial at meteoritic matter, ay tumutukoy sa edad ng Earth bilang 4.54 bilyong taon. Gayunpaman, tulad ng ipinakita ng ilang mga eksperimento, ang gayong paraan ng pakikipag-date ay maaaring magkaroon ng napakaseryosong mga pagkakamali.
Noong 1968, inilathala ng American Journal of Geographical Research ang pagsusuri ng radioisotope ng mga batong bulkan na nabuo sa Hawaii bilang resulta ng pagsabog ng bulkan na naganap noong 1800. Ang edad ng mga bato ay tinutukoy sa hanay mula 22 milyon hanggang 2 bilyong taon.
Ang pagsusuri ng radiocarbon ay nag-iiwan din ng maraming mga katanungan, sa tulong kung saan isinasagawa ang pakikipag-date ng mga labi ng biyolohikal. Ang pamamaraang ito ay nagbibigay-daan para sa limitasyon ng edad na 60,000 taon para sa mga sample na may 10 carbon-14 na kalahating buhay. Ngunit paano ipaliwanag ang katotohanan na ang carbon-14 ay matatagpuan sa mga sample ng "Jurassic wood"? "Dahil lamang sa edad ng Earth ay hindi makatwirang edad," giit ng mga creationist.
Ang paleontologist na si Harold Coffin ay nagsabi na ang pagbuo ng mga sedimentary na bato ay nangyari nang hindi pantay at mahirap matukoy ang tunay na edad ng ating planeta mula sa kanila. Halimbawa, ang mga fossil ng puno ng fossil malapit sa Joggins, Canada, na patayong tumagos sa isang layer ng lupa sa loob ng 3 metro o higit pa, ay nagpapahiwatig na ang mga halaman ay inilibing sa ilalim ng layer ng bato sa napakaikling panahon bilang resulta ng mga sakuna na kaganapan.
Mabilis na ebolusyon
Ipagpalagay na ang Earth ay hindi masyadong sinaunang, posible bang "magkasya" ang ebolusyon sa isang mas naka-compress na time frame? Noong 1988, nagpasya ang isang pangkat ng mga Amerikanong biologist na pinamumunuan ni Richard Lensky na magsagawa ng pangmatagalang eksperimento na ginagaya ang proseso ng ebolusyon sa laboratoryo gamit ang halimbawa ng E. coli bacteria.
Ang 12 kolonya ng bakterya ay inilagay sa isang magkatulad na daluyan, kung saan ang glucose lamang ang naroroon bilang isang mapagkukunan ng nutrisyon, pati na rin ang citrate, na, sa pagkakaroon ng oxygen, ay hindi masipsip ng bakterya.
Napagmasdan ng mga siyentipiko ang E. coli sa loob ng 20 taon, kung saan higit sa 44 libong henerasyon ng bakterya ang nagbago. Bilang karagdagan sa mga pagbabago sa laki ng bakterya na tipikal ng lahat ng mga kolonya, natuklasan ng mga siyentipiko ang isang kawili-wiling tampok na likas sa isang kolonya lamang: sa loob nito, ang bakterya sa isang lugar sa pagitan ng ika-31 at ika-32 na libong henerasyon ay nagpakita ng kakayahang sumipsip ng citrate.
Noong 1971, dinala ng mga siyentipikong Italyano ang 5 indibidwal ng mga wall lizard sa isla ng Pod Markara, na matatagpuan sa Adriatic Sea. Hindi tulad ng nakaraang tirahan, ang isla ay may kaunting mga insekto na pinakain ng mga butiki, ngunit maraming damo. Sinuri ng mga siyentipiko ang mga resulta ng kanilang eksperimento noong 2004 lamang. Ano ang nakita nila?
Ang mga butiki ay umangkop sa isang hindi pangkaraniwang kapaligiran: ang kanilang populasyon ay umabot sa 5,000 indibidwal, ngunit ang pinakamahalaga, ang hitsura at istraktura ng mga panloob na organo ay nagbago sa mga reptilya. Sa partikular, ang ulo at puwersa ng kagat ay tumaas upang makayanan ang malalaking dahon, at isang bagong seksyon sa digestive tract ang lumitaw - ang fermentation chamber, na nagpapahintulot sa mga bituka ng butiki na matunaw ang matigas na selulusa. Kaya, sa loob lamang ng 33 taon, ang mga butiki sa dingding ay naging mga herbivore mula sa mga mandaragit!
Mahina ang link
Kung ang agham ay maaaring kumpirmahin ang mga intraspecific na pagbabago sa eksperimento, kung gayon ang posibilidad ng paglitaw ng isang bagong species sa kurso ng ebolusyon ay nananatili pa ring eksklusibo sa teorya. Ang mga tagapagtaguyod ng creationism ay hindi lamang itinuturo sa mga ebolusyonista ang kawalan ng mga intermediate na anyo ng mga buhay na organismo, ngunit sinisikap din na kumpirmahin ng siyentipiko ang pagkabigo ng teorya ng ebolusyon ng pinagmulan ng mga species.
Nagawa ng Spanish geneticist na si Svante Paabo na kunin ang DNA mula sa isang fragment ng Neanderthal vertebra na diumano'y nabuhay mga 50,000 taon na ang nakalilipas. Ang isang paghahambing na pagsusuri ng DNA ng mga modernong tao at Neanderthal ay nagpakita na ang huli ay hindi ating ninuno.
Ang geneticist ng US na si Alan Wilson, gamit ang mitochondrial DNA method, ay maaaring masabi kung kailan lumitaw si "Eve" sa Earth. Ang kanyang pananaliksik ay nagbigay ng edad na 150-200 libong taon. Ang Japanese scientist na si Satoshi Horai ay nagbibigay ng katulad na data. Sa kanyang opinyon, ang modernong tao ay lumitaw sa Africa mga 200 libong taon na ang nakalilipas, at mula doon ay lumipat sa Eurasia, kung saan mas mabilis niyang pinalitan ang Neanderthal.
Batay sa data mula sa rekord ng fossil, ang biologist na si Jonathan Wells ay nagsabi: “Malinaw na, sa antas ng mga kaharian, phyla, at mga klase, ang pinagmulan ng karaniwang mga ninuno sa pamamagitan ng pagbabago ay hindi maituturing na isang hindi mapag-aalinlanganang katotohanan.”
Mga punto ng contact
Ang mga tagasunod ng mga pananaw sa ebolusyon at creationist sa pinagmulan ng buhay ay hindi palaging may pangunahing hindi pagkakasundo. Kaya, maraming mga siyentipiko sa paglikha ang mga tagapagtaguyod ng sinaunang panahon ng Daigdig, at sa mga teologo mayroong maraming mga kritiko ng literal na creationism.
Halimbawa, isinulat ni Protodeacon Andrei Kuraev ang sumusunod: "Sa Orthodoxy, walang batayan sa teksto o doktrina para sa pagtanggi sa ebolusyonismo... Orthodoxy, hindi tulad ng paganismo, na nagpapahamak sa bagay, at Protestantismo, na nag-aalis sa nilikhang mundo ng karapatang magkasamang lumikha, ay walang batayan para tanggihan ang thesis, ayon sa kung saan nilikha ng Lumikha ang bagay na may kakayahang mag-unlad.
Ang Ruso na matematiko at pilosopo na si Julius Schroeder ay nagsabi na hindi natin alam kung paano sukatin ang tagal ng anim na araw kung saan nilikha ng Diyos ang mundo sa sukat na alam natin, dahil ang oras mismo ay nilikha sa parehong mga araw. "Ang pagkakasunud-sunod ng paglikha ay naaayon sa mga ideya ng modernong kosmolohiya," ang sabi ng siyentipiko.
Itinuturing ng Doctor of Biological Sciences na si Yuri Simakov ang isang tao bilang isang produkto ng genetic engineering. Iminumungkahi niya na ang eksperimento ay isinasagawa sa kantong ng dalawang species - Neanderthal at Homo sapiens. Ayon sa biologist, mayroong "isang masalimuot at sinasadyang interbensyon ng isip, na dapat ay isang order ng magnitude na nakahihigit sa atin."
Nagpasya ang staff sa Evolution Hall sa St. Louis Zoo na pabirong ipagkasundo ang dalawang teorya. Sa pasukan, naglagay sila ng isang karatula na nagsasabing: "Hindi ito iginiit na ang mundo ng buhay ay hindi maaaring malikha kaagad - mukhang ito ay lumitaw bilang isang resulta ng isang mahabang ebolusyon."
