Elu tekkimine Maal: teooriad, hüpoteesid, kontseptsioonid. Maapealse elu tekkimine ja arengu algfaasid

1. Sissejuhatus
2. Loomise kontseptsioon
3. Panspermia teooria
4. Evolutsionistlik kontseptsioon
5. Järeldus
6. Bibliograafia

Elu tekkeprobleem Maal ja selle olemasolu võimalikkus teistes Universumi piirkondades on pikka aega pälvinud nii teadlaste ja filosoofide kui ka tavainimeste tähelepanu. Viimastel aastatel on huvi selle "igavese probleemi" vastu märgatavalt kasvanud.

Elu päritolu on üks salapärasemaid küsimusi, millele ammendavat vastust tõenäoliselt kunagi ei saada. Paljud hüpoteesid ja isegi teooriad elu tekke kohta, mis selgitavad selle nähtuse erinevaid tahke, ei suuda veel ületada olulist asjaolu – elu ilmumise fakti eksperimentaalselt kinnitada. Kaasaegsel teadusel pole otseseid tõendeid selle kohta, kuidas ja kus elu tekkis. Seal on ainult loogilised konstruktsioonid ja mudelikatsetega saadud kaudsed tõendid ning andmed paleontoloogia, geoloogia, astronoomia jne valdkonnast.

Maapealse elu tekke teooriad on mitmekesised ja kaugeltki mitte usaldusväärsed. Kõige tavalisem elu tekkimise teooriad Maal on:

1. Elu lõi üleloomulik olend (Looja) kindlal ajal (kreatsionism).
2. Elu tekkis korduvalt elutust ainest (iseeneslik põlvkond).
3. Elu tuuakse meie planeedile väljastpoolt (panspermia).
4. Elu tekkis protsesside tulemusena, mis järgivad keemilisi ja füüsikalisi seadusi (biokeemiline evolutsioon).

Loomise kontseptsioon

Kreatsionism (ladina keelest creaсio - loomine) on filosoofiline ja metodoloogiline kontseptsioon, mille raames käsitletakse kogu orgaanilise maailma, inimkonna, planeedi Maa ja ka maailma kui terviku mitmekesisust mõne üliolendi (Looja) tahtlikult loodudna. ) või jumal. Sellel vaatenurgal pole teaduslikku kinnitust: religioonis mõistetakse tõde jumaliku ilmutuse ja usu kaudu. Maailma loomise protsessi peetakse vaid ühe korra aset leidnud ja seetõttu vaatlusele kättesaamatuks.

Peaaegu kõigi levinumate usuõpetuste järgijad peavad kinni kreatsionismi teooriatest (eriti kristlased, moslemid, juudid). Selle teooria kohaselt viitab elu tekkimine mingile konkreetsele üleloomulikule sündmusele minevikus, mida saab arvutada. 1650. aastal arvutas Iirimaa Armaghi peapiiskop Ussher, et Jumal lõi maailma oktoobris 4004 eKr. e. ja lõpetas oma töö 23. oktoobril kell 9 hommikul, luues inimese. Asher sai selle kuupäeva, liites kokku kõigi Piibli genealoogias mainitud inimeste vanused Aadamast Kristuseni. Aritmeetika seisukohalt on see loogiline, kuid selgub, et Adam elas ajal, mil, nagu näitavad arheoloogilised leiud, oli Lähis-Idas juba hästi arenenud linnatsivilisatsioon.

Genesise raamatus esitatud traditsiooniline juudi-kristlik idee maailma loomisest on põhjustanud ja tekitab jätkuvalt vaidlusi. Olemasolevad vastuolud ei lükka aga loomingu mõistet ümber. Loomise hüpoteesi ei saa tõestada ega ümber lükata ja see eksisteerib alati koos teaduslike hüpoteesidega elu tekke kohta.

Spontaanse genereerimise teooria (iseorganiseerumine)

Seda maapealse elu tekke teooriat levitati Vana-Hiinas, Babüloonias ja Egiptuses alternatiivina kreatsionismile, millega see koos eksisteeris. Kõigi aegade ja kõigi rahvaste usuõpetused omistasid tavaliselt jumaluse ühele või teisele loomeaktile elu ilmumise. Väga naiivselt lahendasid selle küsimuse ja esimesed looduseuurijad. Aristoteles (384–322 eKr), keda sageli kiideti bioloogia rajajana, pidas kinni spontaanse elu põlvkonna teooriast. Isegi sellise silmapaistva antiikaja vaimu jaoks nagu Aristoteles ei olnud raske aktsepteerida ideed, et loomad - ussid, putukad ja isegi kalad - võivad mudast tekkida. Vastupidi, see filosoof väitis, et iga kuiv keha, mis muutub märjaks, ja vastupidi, iga märg keha, mis muutub kuivaks, sünnitab loomi.

Aristotelese spontaanse tekke hüpoteesi kohaselt sisaldavad teatud aine "osakesed" mingit "aktiivset alget", mis sobivates tingimustes võib luua elusorganismi. Aristotelesel oli õigus, kui arvas, et see toimeaine sisaldub viljastatud munas, kuid arvas ekslikult, et seda leidub ka päikesevalguses, mudas ja mädanevas lihas.

Mitmed 16. ja 17. sajandisse kuuluvad teosed kirjeldavad üksikasjalikult vee, kivide ja muude elutute objektide muutumist roomajateks, lindudeks ja loomadeks. Grindel von Ach teeb isegi pildi maikuu kastest tekkinud konnadest ning Aldrovand joonistab, kuidas puude okstest ja viljadest sünnivad linnud ja putukad.

Juba 1688. aastal lähenes Firenzes elanud itaalia bioloog ja arst Francesco Redi elu tekke probleemile rangemalt ja seadis kahtluse alla spontaanse genereerimise teooria. Dr Redi tõestas lihtsate katsetega arvamuste alusetust usside spontaanse tekke kohta mädanenud lihas. Ta leidis, et väikesed valged ussid olid kärbsevastsed. Pärast rea katseid sai ta andmeid, mis kinnitasid ideed, et elu saab tekkida ainult eelmisest elust (biogeneesi mõiste).

Seega osutus palja silmaga nähtavate elusolendite puhul spontaanse genereerimise oletus vastuvõetamatuks. Kuid XVII sajandi lõpus. Kircher ja Leeuwenhoek avastasid kõige väiksemate olendite maailma, mis on palja silmaga nähtamatud ja eristatavad vaid mikroskoobi kaudu. Neid "väiksemaid elusloomi" (nagu Leeuwenhoek nimetas enda avastatud baktereid ja ripsloomi) võis leida kõikjal, kus lagunemine toimus, pikka aega seisnud taimede keetmistest ja tõmmistest, mädanenud lihast, puljongist, hapupiimast, väljaheitest. , naastudes Tuleb vaid kiiresti riknevad ja kergesti mädanevad ained mõneks ajaks sooja kohta panna, kuna neis arenevad koheselt mikroskoopilised elusolendid, keda varem polnud. Tekkis mõte, et mädanevates keedistes ja tõmmistes tekib spontaanne elusloodus. elutust ainest pärit mikroobe.See idee leidis tugevat kinnitust XVIII sajandi keskel Šoti preestri Needhami katsetes. kuid väljastpoolt nad sisse ei pääsenud, kuna anumad olid tihedalt suletud.Kuid mõne aja pärast mikroobid. Sellest järeldas nimetatud teadlane, et ta on spontaanse genereerimise fenomeni juures.

Sellele arvamusele oli vastu teine ​​teadlane, itaallane Spallanzani. Needhami katseid korrates veendus ta, et orgaanilisi vedelikke sisaldavate anumate pikem kuumutamine dehüdreerib need täielikult. 1765. aastal viis Lazzaro Spallanzani läbi järgmise eksperimendi: keetnud liha- ja köögiviljapuljonge mitu tundi, sulges ta need kohe, misjärel eemaldas need tulelt. Pärast vedelike uurimist paar päeva hiljem ei leidnud Spallanzani neis elumärke. Sellest järeldas ta, et kõrge temperatuur hävitas kõik elusolendite vormid ja ilma nendeta poleks saanud midagi elavat tekkida.

Kahe vastandliku vaate esindajate vahel puhkes äge vaidlus. Spallanzani väitis, et Needhami katsetes kasutatud vedelikke ei kuumutatud piisavalt ja elusolendite embrüod jäid sinna. Selle peale vaidles Needham vastu, et ta ei kuumutanud vedelikke liiga vähe, vaid vastupidi, Spallanzani kuumutas neid liiga palju ja hävitas sellise ebaviisaka meetodiga orgaaniliste leotiste "genereeriva jõu", mis on väga kapriisne ja püsimatu.

Louis Pasteur käsitles elu päritolu probleemi 1860. aastal. Selleks ajaks oli ta mikrobioloogia vallas juba palju ära teinud ja suutis lahendada sericulati ja veinivalmistamist ohustanud probleeme. Ta tõestas ka, et baktereid leidub kõikjal ja et elutuid materjale võivad elusolendid kergesti saastada, kui neid korralikult ei steriliseerita. Mitmete katsetega näitas ta, et kõikjal ja eriti inimasustuse läheduses tormavad õhus väikseimad pisikud. Nad on nii kerged, et hõljuvad vabalt õhus, vaid väga aeglaselt ja järk-järgult vajuvad maapinnale.

Splanzani meetoditel põhinevate katsete seeria tulemusena tõestas Pasteur biogeneesi teooria paikapidavust ja lükkas lõpuks ümber spontaanse genereerimise teooria.

Mikroorganismide salapärast ilmumist varasemate teadlaste katsetes selgitas Pasteur kas söötme mittetäieliku desolvatsiooniga või vedelike ebapiisava kaitsega mikroobide tungimise eest. Kui kolvi sisu korralikult läbi keeta ja seejärel kolbi voolava õhuga kolbi sattuda võivate mikroobide eest kaitsta, siis sajal juhul sajast vedelik ei mädane ja mikroobide teket ei toimu.

Pasteur kasutas kolbi voolava õhu dehüdreerimiseks väga erinevaid meetodeid: ta kas kaltsineeris õhku klaas- ja metalltorudes või kaitses kolvi kaela vatikorgiga, milles olid kõik väikseimad õhus hõljuvad osakesed. lõksus või lõpuks juhtis õhku läbi õhukese klaastoru, mis oli painutatud tähe S kujul; sel juhul jäid kõik tuumad mehaaniliselt toru kõverate märgadele pindadele.

Kui kaitse oli piisavalt usaldusväärne, ei täheldatud mikroobide ilmumist vedelikus. Aga võib-olla on pikaajaline kütmine keskkonda keemiliselt muutnud ja elu toetamiseks kõlbmatuks muutnud? Pasteur lükkas kergesti ümber ka selle vastuväite. Ta viskas vatitiku vedelikku, mida polnud kuumutatud, millest õhku lasti ja mis järelikult sisaldas mikroobe – vedelik läks kiiresti mädanema. Seetõttu on keedetud leotised mikroobide arenguks üsna sobiv pinnas. See areng ei toimu ainult sellepärast, et idu puudub. Niipea, kui embrüo siseneb vedelikku, idaneb see kohe ja annab lopsaka saagi.

Pasteuri katsed näitasid kindlalt, et orgaanilistes infusioonides mikroobide spontaanset teket ei toimu. Kõik elusorganismid arenevad embrüotest, see tähendab, et nad pärinevad teistest elusolenditest. Kuid biogeneesi teooria kinnitus tõi kaasa veel ühe probleemi. Kuna elusorganismi tekkeks on vaja teist elusorganismi, siis kust tuli kõige esimene elusorganism? Ainult püsiseisundi teooria ei nõua sellele küsimusele vastust ja kõigis teistes teooriates eeldatakse, et eluajaloos toimus mingil etapil üleminek elutust elavaks.

Panspermia teooria

Maapealse elu tekke teooria panspermia (kreeka keeles panspermía - igasuguste seemnete segu, alates pán - kõik, kõik ja spérma - seeme) ei paku mingit mehhanismi elu algse päritolu selgitamiseks, vaid esitab teooria oma mittemaapealse päritolu kohta, mistõttu ei saa seda pidada elu tekke teooriaks, kuna see kannab päritoluprobleemi üle universumis mõnda teise kohta. Teooria veenab, et elu võis tekkida üks või mitu korda erinevatel aegadel ja galaktika või universumi eri osades, et seda teooriat põhjendada, kasutada UFO-de, kivikunsti, nagu raketid, astronaudid ja tulnukate kohtumised, korduvat esinemist. Venemaa ja Ameerika järgijad kosmoses usuvad, et elu teke meie päikesesüsteemis on tühine. Kuid nad ei anna mingit teavet elu võimalikkuse kohta selles süsteemis. Meteoriitide ja komeetide koostisest leiti tsüaane, vesiniktsüaniidhapet, orgaanilisi ühendeid - elusolendite lähteaineid, mis võisid mängida paljale maapinnale langenud seemnete rolli.

Üks esimesi, kes väljendas kosmiliste rudimentide ideed, oli saksa arst G. E. Richter 1865. aastal, kes väitis, et elu on igavene ja selle algeid saab ühelt planeedilt teisele üle kanda. See hüpotees on tihedalt seotud püsiseisundi hüpoteesiga. Lähtudes ideest, et taevakehadest eraldatud väikesed tahke aine osakesed (kosmosoaanid) on kõikjal maailmaruumis, oletas ülaltoodud autor, et samaaegselt nende osakestega, nende külge kleepununa, kantakse võib-olla ka elujõulisi mikroorganismide mikroobe. Nii saab neid embrüoid ühest organismidega asustatud taevakehast teisaldada, kus elu veel puudub. Kui viimasel on juba loodud soodsad elutingimused sobiva temperatuuri ja õhuniiskuse mõttes, siis hakkavad embrüod idanema, arenema ja saavad hiljem kogu selle planeedi orgaanilise maailma esivanemateks.

See teooria on pälvinud teadusmaailmas palju pooldajaid, kelle hulgas oli isegi selliseid silmapaistvaid päid nagu G. Helmholtz, S. Arrhenius, J. Thomson, P. P. Lazarev jt. Selle kaitsjad püüdsid peamiselt teaduslikult põhjendada sellise teo võimalikkust. embrüote teisaldamine ühest taevakehast teise, mille käigus säiliks nende embrüote elujõulisus. Lõppude lõpuks on lõpuks põhiküsimus just selles, kas eos suudab ilma suremata teha nii pika ja ohtliku teekonna nagu lend ühest maailmast teise, säilitades võime idaneda ja areneda uueks organismiks.

60ndate lõpus taastus selle teooria populaarsus. Selle põhjuseks oli asjaolu, et meteoriitide ja komeetide uurimisel avastati palju "elusainete lähteaineid" - orgaanilisi ühendeid, vesiniktsüaniidhapet, vett, formaldehüüdi, tsüanogeene. 1975. aastal leiti Kuu pinnasest ja meteoriitidest aminohapete lähteaineid. Panspermia pooldajad peavad neid "Maale külvatud seemneteks".

Kaasaegsed panspermia kontseptsiooni järgijad (sealhulgas Nobeli preemia laureaat inglise biofüüsik F. Crick) usuvad, et elu Maal toodi Maale kogemata või tahtlikult kosmosetulnukate poolt lennukite abil. Selle tõestuseks on korduvad UFO-de vaatlused.

Astronoomide C. Wickramasinghi (Sri Lanka) ja F. Hoyle'i (Suurbritannia) seisukoht külgneb panspermia hüpoteesiga. Nad usuvad, et kosmoses, peamiselt gaasi- ja tolmupilvedes, leidub mikroorganisme suurel hulgal. Lisaks püüavad need mikroorganismid kinni komeedid, mis seejärel planeetide lähedalt möödudes "külvavad elu mikroobe".

Üldiselt pole huvi panspermia teooria vastu tänaseni kustunud.

Evolutsionistlik kontseptsioon

Esimese teadusliku teooria elusorganismide päritolu kohta Maal lõi nõukogude biokeemik A. I. Oparin (s. 1894). 1924. aastal avaldas ta teosed, milles visandas ideid selle kohta, kuidas elu võis Maal tekkida. Selle teooria kohaselt tekkis elu iidse Maa spetsiifilistes tingimustes ja Oparin peab seda süsinikuühendite keemilise evolutsiooni loomulikuks tulemuseks universumis.

Oparini sõnul võib protsessi, mis viis elu tekkeni Maal, jagada kolmeks etapiks:

1. Orgaanilise aine tekkimine.
2. Lihtsamatest orgaanilistest ainetest biopolümeeride (valgud, nukleiinhapped, polüsahhariidid, lipiidid jne) moodustumine.
3. Primitiivsete isepaljunevate organismide tekkimine.

Biokeemilise evolutsiooni teoorial on kaasaegsete teadlaste seas kõige rohkem toetajaid. Maa tekkis umbes viis miljardit aastat tagasi; Esialgu oli selle pinnatemperatuur väga kõrge (4000 - 80000C). Jahtudes tekkis tahke pind (maakoor – litosfäär). Algselt kergetest gaasidest (vesinik, heelium) koosnenud atmosfääri ei suutnud ebapiisavalt tihe Maa efektiivselt kinni hoida ning need gaasid asendusid raskemate gaasidega: veeaur, süsihappegaas, ammoniaak ja metaan. Kui Maa temperatuur langes alla 1000C, hakkas veeaur kondenseeruma, moodustades maailmaookeanid. Sel ajal toimus A. I. Oparini ideede kohaselt abiogeenne süntees, see tähendab mitmesuguste lihtsate keemiliste ühenditega küllastunud algsetes Maa ookeanides, "primaarses supis" vulkaanilise kuumuse, välklahenduste, intensiivse mõju all. ultraviolettkiirgus ja muud keskkonnategurid alustasid keerukamate orgaaniliste ühendite ja seejärel biopolümeeride sünteesi. Orgaaniliste ainete teket soodustas elusorganismide - orgaanilise aine tarbijate - ja peamise ... oksüdeerija ... - ... hapniku puudumine. Komplekssed aminohappe molekulid ühinesid juhuslikult peptiidideks, mis omakorda lõid algsed valgud. Nendest valkudest sünteesiti mikroskoopiliste mõõtmetega esmased elusolendid.

Teooria oli põhjendatud, välja arvatud üks probleem, mis pikka aega pigistas silmad peaaegu kõigi elu tekke valdkonna asjatundjate ees. Kui üksikud edukad valgumolekulide konstruktsioonid (näiteks tõhusad katalüsaatorid, mis annavad sellele koatservaadile kasvu ja paljunemise eelise) tekkisid spontaanselt juhuslike mallivabade sünteeside abil koatservaadis, siis kuidas saaks neid kopeerida koatservaadis jaotamiseks. , ja veelgi enam järeltulijate koatservaatidele edastamiseks? Teooria ei ole suutnud pakkuda lahendust üksikute juhuslikult ilmuvate efektiivsete valgustruktuuride täpse paljunemise probleemile - koatservaadis ja põlvkondade kaupa.

Viimasel ajal on matemaatilised uuringud andnud purustava hoobi abiogeense sünteesi hüpoteesile. Matemaatikud on välja arvutanud, et elusorganismi spontaanse tekke tõenäosus elututest plokkidest on praktiliselt null. Nii tõestas L. Blumenfeld, et vähemalt ühe DNA molekuli juhusliku tekke tõenäosus kogu Maa eksisteerimise jooksul on 1/10800. Kaasaegne Ameerika astrofüüsik C. Wickramasinghe väljendas piltlikult abiogeense sünteesi võimatust: „Üle vanade lennukite kalmistu pühkival orkaanil on kiirem vanaraua tükkidest uhiuue superlaineri kokku panna kui juhusliku protsessi tulemusena, tuleneb selle komponentidest."

See on vastuolus abiogeense sünteesi teooria ja geoloogiliste andmetega. Ükskõik kui kaugele me ka ei tungiks sügavale geoloogilisesse ajalukku, ei leia me jälgi "asoikumi ajastust", ehk perioodist, mil Maal elu ei eksisteerinud.

Maapealne eluvorm on hüdrosfääriga äärmiselt tihedalt seotud. Seda tõendab vähemalt tõsiasi, et vesi moodustab peamise osa iga maismaaorganismi massist (inimene koosneb näiteks üle 70% veest ja organismid nagu meduusid - 97–98%). Ilmselgelt tekkis elu Maal alles siis, kui sellele tekkis hüdrosfäär, ja see juhtus geoloogilise teabe kohaselt peaaegu meie planeedi eksisteerimise algusest peale. Paljud elusorganismide omadused tulenevad just vee omadustest, samas kui vesi ise on fenomenaalne ühend. Niisiis on vesi P. Privalovi sõnul koostöösüsteem, milles igasugune tegevus jaotub "relee" teel tuhandete aatomitevaheliste kauguste peale, see tähendab "kaugtegevus".

Mõned teadlased usuvad, et kogu Maa hüdrosfäär on sisuliselt üks hiiglaslik vee "molekul". On kindlaks tehtud, et vett võivad aktiveerida maapealse ja kosmilise päritoluga (eriti kunstlikud) looduslikud elektromagnetväljad. Äärmiselt huvitav oli Prantsuse teadlaste hiljutine avastus "vee mälust". Võib-olla on see, et Maa biosfäär on üksainus superorganism, tingitud vee nendest omadustest? Lõppude lõpuks on kõik organismid selle maismaavee supermolekuli koostisosad, "tilgad".

Seega on nüüd põhjust väita, et elu Maal tekkis oma eksisteerimise algusest peale ja tekkis C. Wickramasinghe järgi "kõike läbivast üldisest galaktilisest elussüsteemist".

Järeldus

Kas meil on loogiline õigus tunnistada elavate ja elutute põhimõttelist erinevust? Kas meid ümbritsevas looduses on fakte, mis veenavad meid, et elu eksisteerib igavesti ja sellel on nii vähe ühist elutu loodusega, et see ei saaks mitte mingil juhul tekkida, sellest välja paista? Kas suudame organisme tunnustada kui moodustisi, mis on muust maailmast põhimõtteliselt erinevad?

20. sajandi bioloogia süvendas arusaamist elavate olemuslikest tunnustest, paljastades elu molekulaarsed alused. Kaasaegse bioloogilise maailmapildi keskmes on idee, et elusmaailm on kõrgelt organiseeritud süsteemide grandioosne süsteem.

Kahtlemata lisatakse elu tekke mudelitesse uusi teadmisi ja need saavad üha enam õigustatud. Kuid mida kvalitatiivsemalt erineb uus vanast, seda keerulisem on selle päritolu seletada.

Pärast ülevaatamist peamised teooriad elu tekke kohta Maal tundus mulle loomisteooria kõige tõenäolisem. Piibel ütleb, et Jumal lõi kõik tühjast. Üllataval kombel tunnistab kaasaegne teadus, et kõike saab luua mitte millestki. "Mitte midagi" nimetatakse teadusterminoloogias vaakumiks. Vaakum, mida XIX sajandi füüsika. Tühjuseks peetakse tänapäevaste teaduslike kontseptsioonide kohaselt mateeria omapärast vormi, mis on võimeline teatud tingimustel "sünnitama" materiaalseid osakesi. Kaasaegne kvantmehaanika tunnistab, et vaakum võib sattuda "ergastatud olekusse", mille tulemusena võib selles tekkida väli ja sellest - mateeria.

Bibliograafia

1. Bernal D. Elu tekkimine Lisa nr 1: Oparin A.I. "Elu päritolu". - M.: "Mir", 1969.
2. Vernadski V.I. Elu algus ja igavik. - M., 1989.
3. Naydysh V. M. Kaasaegse loodusteaduse kontseptsioonid. - M., 1999.
4. Oparin A. N. Elu tekkimine maa peal. - M., 1957.
5. Ponnamperuma S. Elu päritolu. - M.: "Mir", 1977.
6. Smirnov I.N., Titov V.F. Filosoofia. Õpik kõrgkoolide üliõpilastele. - M.: Venemaa Majandusakadeemia. Plekhanov, 1998.
7. Yablokov A.V., Jusufov A.G. evolutsiooniline doktriin. - M.: Kõrgkool, 1988.

Sarnane sisu

→

→

→

→

→

Hüpoteesid elu tekke kohta Maal. Elu on üks keerulisemaid loodusnähtusi. Juba iidsetest aegadest on see tundunud salapärane ja tundmatu – seetõttu on selle päritolu küsimustes alati toimunud terav võitlus materialistide ja idealistide vahel. Idealistlike vaadete pooldajad pidasid (ja peavad siiani) elu vaimseks, mittemateriaalseks alguseks, mis tekkis jumaliku loomingu tulemusena. Materialistid, vastupidi, uskusid, et elu Maal võib tekkida elutust ainest spontaanse genereerimise (abiogeneesi) või teistest maailmadest sissetoomise teel, s.t. on teiste elusorganismide (biogeneesi) saadus.

Kaasaegsete kontseptsioonide kohaselt on elu keeruliste süsteemide olemasolu protsess, mis koosnevad suurtest orgaanilistest molekulidest ja anorgaanilistest ainetest ning on võimelised ise taastootma, arenema ja säilitama oma olemasolu energia ja aine vahetuse tulemusena keskkonnaga. .

Inimeste teadmiste kogunemisega meid ümbritseva maailma kohta, loodusteaduste arenguga muutusid vaated elu tekkele, püstitati uusi hüpoteese. Kuid ka tänapäeval pole elu päritolu küsimus veel lõplikult lahendatud. Elu tekke kohta on palju hüpoteese. Neist olulisemad on järgmised:

Kreatsionism (elu on loonud Looja);

Hüpoteesid spontaansest tekkest (iseeneslik põlvkond; elu tekkis korduvalt elutust ainest);

Püsiseisundi hüpotees (elu on alati eksisteerinud);

Panspermia hüpotees (teistelt planeetidelt Maale toodud elu);

Biokeemilised hüpoteesid (elu tekkis Maa tingimustes füüsikalistele ja keemilistele seadustele alluvate protsesside tulemusena, s.o. biokeemilise evolutsiooni tulemusena).

Kreatsionism. Selle iidsete juurtega religioosse hüpoteesi kohaselt lõi kõik Universumis eksisteeriva, sealhulgas elu, ühe Jõu – Looja – mitmete minevikus toimunud üleloomuliku loomistoimingute tulemusena. Tänapäeval Maad asustavad organismid põlvnevad eraldi loodud põhitüüpidest elusolenditest. Loodud liigid olid algusest peale suurepäraselt organiseeritud ja teatud piirides teatud varieeruvusvõimega (mikroevolutsioon). Peaaegu kõigi levinumate usuõpetuste järgijad järgivad seda hüpoteesi.

Genesise raamatus esitatud traditsiooniline juudi-kristlik idee maailma loomisest on põhjustanud ja tekitab jätkuvalt vaidlusi. Olemasolevad vastuolud ei lükka aga loomingu mõistet ümber. Religioon, mõeldes elu tekke küsimusele, otsib vastuseid peamiselt küsimustele "miks?" ja "milleks?", mitte küsimusele "kuidas?". Kui teadus kasutab tõe otsimisel laialdaselt vaatlusi ja eksperimente, siis teoloogia mõistab tõde jumaliku ilmutuse ja usu kaudu.

Maailma jumaliku loomise protsessi esitletakse vaid ühe korra aset leidnud ja seetõttu vaatlusele kättesaamatuna. Sellega seoses ei saa loomishüpoteesi tõestada ega ümber lükata ning see eksisteerib alati koos teaduslike hüpoteesidega elu tekke kohta.

Spontaanse põlvkonna hüpoteesid. Inimesed uskusid tuhandeid aastaid spontaansesse elupõlvkonda, pidades seda tavaliseks viisiks elusolendite ilmumisel elutust ainest. Usuti, et spontaanse tekke allikaks on kas anorgaanilised ühendid või lagunevad orgaanilised jäägid. (abiogeneesi mõiste). Seda hüpoteesi levitati Vana-Hiinas, Babülonis ja Egiptuses alternatiivina kreatsionismile, millega see koos eksisteeris. Spontaanse põlvkonna ideed väljendasid ka Vana-Kreeka filosoofid ja isegi varasemad mõtlejad, s.t. tundub, et see on sama vana kui inimkond ise. Kogu nii pika ajaloo jooksul on seda hüpoteesi muudetud, kuid see jäi siiski ekslikuks. Aristoteles, keda sageli kiidetakse bioloogia rajajana, kirjutas, et konnad ja putukad arenevad niiskes pinnases. Keskajal "suutsid" paljud jälgida erinevate elusolendite, nagu putukad, ussid, angerjad, hiired, sündi lagunevates või mädanevates organismide jäänustes. Neid "fakte" peeti väga veenvateks, kuni Itaalia arst Francesco Redi (1626-1697) lähenes elu tekke probleemile rangemalt ja seadis kahtluse alla spontaanse põlvkonna teooria. 1668. aastal tegi Redi järgmise katse. Ta pani surnud maod erinevatesse anumatesse, kattes mõned anumad musliiniga ja jättes teised lahti. Kihutavad kärbsed munesid lahtistes anumates surnud madudele; peagi koorusid munadest vastsed. Kaetud anumates vastseid ei esinenud (joon. 5.1). Nii tõestas Redi, et madude lihasse ilmuvad valged ussid on Firenze kärbse vastsed ja kui liha sulgeda ja kärbeste ligipääs takistada, siis see usse "ei tooda". Spontaanse põlvkonna kontseptsiooni ümber lükates pakkus Redi, et elu saab tekkida ainult eelmisest elust. (biogeneesi mõiste).

Samadel seisukohtadel oli ka Hollandi teadlane Anthony van Leeuwen-hoek (1632-1723), kes avastas mikroskoobi abil väikseimad palja silmaga nähtamatud organismid. Need olid bakterid ja protistid. Leeuwenhoek väitis, et need pisikesed organismid ehk "loomad", nagu ta neid nimetas, pärinevad oma liikidest.

Leeuwenhoeki arvamust jagas Itaalia teadlane Lazzaro Spallanzani (1729-1799), kes otsustas empiiriliselt tõestada, et lihapuljongis sageli leiduvad mikroorganismid ei teki selles spontaanselt. Selleks pani ta anumatesse orgaanilise aine rikka vedeliku (lihapuljong), keetis selle vedeliku tulel ja sulges seejärel anumad hermeetiliselt. Selle tulemusena jäi anumates olev puljong puhtaks ja mikroorganismidest vabaks. Oma katsetega tõestas Spallanzani mikroorganismide spontaanse tekke võimatust.

Selle vaatenurga vastased väitsid, et elu ei tekkinud kolbides põhjusel, et neis olev õhk keemise ajal halveneb, seetõttu tunnistasid nad siiski spontaanse tekke hüpoteesi.

Sellele hüpoteesile anti purustav löök 19. sajandil. Prantsuse mikrobioloog Louis Pasteur (1822-1895) ja inglise bioloog John Tyndale (1820-1893). Need näitasid, et bakterid levivad õhu kaudu ja kui neid poleks steriliseeritud puljongiga kolbidesse sisenevas õhus, ei tekiks neid ka puljongis endas. Pasteur kasutas selle kõvera S-kujulise kaelaga kolvi jaoks, mis toimis bakterite lõksina, samal ajal kui õhk sisenes ja väljus vabalt kolbi (joonis 5.3).

Tyndall steriliseeris kolbidesse siseneva õhu, lastes selle läbi leegi või läbi vati. 70ndate lõpuks. 19. sajand praktiliselt kõik teadlased mõistsid, et elusorganismid põlvnevad ainult teistest elusorganismidest, mis tähendas tagasipöördumist algse küsimuse juurde: kust tulid esimesed organismid?

Püsiseisundi hüpotees. Selle hüpoteesi kohaselt ei tekkinud Maa kunagi, vaid eksisteeris igavesti; see on alati olnud võimeline elu hoidma ja kui on muutunud, siis väga vähe; liigid on alati eksisteerinud. Seda hüpoteesi nimetatakse mõnikord hüpoteesiks igavik (alates lat. igavik- igavene).

Eternismi hüpoteesi esitas saksa teadlane W. Preyer aastal 1880. Preyeri seisukohti toetas akadeemik V.I. Vernadski, biosfääri õpetuse autor.

Panspermia hüpotees. Hüpoteesi elu tekkimisest Maale teatud elu mikroobide ülekandumise tulemusena teistelt planeetidelt nimetati.

panspermia (kreeka keelest. pann- kõik, kõik ja sperma- seeme). See hüpotees külgneb püsiseisundi hüpoteesiga. Selle järgijad toetavad ideed elu igavesest olemasolust ja esitavad idee selle maavälisest päritolust. Üks esimesi, kes esitas idee elu kosmilise (maavälise) päritolu kohta, oli saksa teadlane G. Richter aastal 1865. Richteri sõnul ei tekkinud elu Maal mitte anorgaanilistest ainetest, vaid see toodi sisse teistelt planeetidelt. . Sellega seoses tekkisid küsimused, kui võimalik on selline ülekanne ühelt planeedilt teisele ja kuidas seda läbi viia. Vastuseid otsiti eelkõige füüsikast ja pole üllatav, et nende vaadete esimesteks kaitsjateks olid selle teaduse esindajad, silmapaistvad teadlased G. Helmholtz, S. Arrhenius, J. Thomson, P.P. Lazarev ja teised.

Thomsoni ja Helmholtzi ideede kohaselt võidi meteoriitidega Maale tuua bakterite ja muude organismide eoseid. Laboratoorsed uuringud kinnitavad elusorganismide suurt vastupidavust kahjulikele mõjudele, eelkõige madalatele temperatuuridele. Näiteks ei surnud taimede eosed ja seemned isegi pärast pikaajalist kokkupuudet vedela hapniku või lämmastikuga.

Teised teadlased on väljendanud ideed "elu eosed" Maale valguse abil üle kanda.

Kaasaegsed panspermia kontseptsiooni järgijad (sealhulgas Nobeli preemia laureaat inglise biofüüsik F. Crick) usuvad, et elu tõi Maale juhuslikult või tahtlikult kosmosetulnukad.

Astronoomide C. Vik-ramasinghi (Sri Lanka) ja F. Hoyle'i seisukoht külgneb panspermia hüpoteesiga

(Suurbritannia). Nad usuvad, et avakosmoses, peamiselt gaasi- ja tolmupilvedes, leidub mikroorganisme massiliselt, kus need teadlaste hinnangul tekivad. Lisaks püüavad need mikroorganismid kinni komeedid, mis seejärel planeetide lähedalt möödudes "külvavad elu mikroobe".

Elu tekke kohta Maal on palju hüpoteese. Olulisemad neist on: kreatsionism, spontaanne põlvkond, püsiseisund, panspermia, biokeemilised hüpoteesid

Kas sa tead elu päritolu?
3. Mis on teadusliku meetodi aluspõhimõte?

Elu tekkeprobleem meie planeedil on tänapäeva loodusteaduses üks kesksemaid. Iidsetest aegadest on inimesed püüdnud sellele küsimusele vastust leida.

Kreatsionism (lat, sgeatio – looming).

Erinevatel aegadel oli erinevatel rahvastel oma arusaamad elu tekkest. Neid kajastavad erinevate religioonide pühad raamatud, mis selgitavad elu tekkimist Looja (Jumala tahte) teona. Elusolendite jumaliku päritolu hüpoteesi saab aktsepteerida ainult usu põhjal, kuna seda ei saa eksperimentaalselt kontrollida ega ümber lükata. Seetõttu ei saa seda arvesse võtta teaduslik vaatenurgad.

Elu spontaanse tekke hüpotees.

Iidsetest aegadest kuni 17. sajandi keskpaigani. teadlased ei kahelnud elu spontaanse tekke võimaluses. Usuti, et elusolendid võivad ilmneda elutust ainest, näiteks kalad - mudast, ussid - mullast, hiired - kaltsudest, kärbsed - mädanenud lihast ja ka, et mõned vormid võivad tekitada teisi, näiteks viljadest võivad moodustuda loomad (vt lk 343).

Nii leidis suur Aristoteles angerjaid uurides, et nende hulgas pole kaaviari ega piimaga isendeid. Selle põhjal pakkus ta, et angerjad sünnivad muda "vorstidest", mis on tekkinud täiskasvanud kala põhja vastu hõõrdumisel.

Esimese löögi spontaanse genereerimise kontseptsioonile andsid itaalia teadlase Francesca Redi katsed, kes 1668. aastal tõestas, et mädanenud lihas on kärbeste spontaanse genereerimise võimatus.

Sellest hoolimata püsisid elu spontaanse genereerimise ideed 19. sajandi keskpaigani. Alles 1862. aastal lükkas prantsuse teadlane Louis Pasteur lõplikult ümber hüpoteesi elu spontaansest tekkest.

Meistri teosed võimaldasid väita, et põhimõte "Kõik elusolendid - elusolenditest" kehtib kõigi teadaolevate kohta. organismid meie planeedil, kuid nad ei lahendanud elu päritolu küsimust.

Panspermia hüpotees.

Tõestus elu spontaanse genereerimise võimatuse kohta tõi kaasa veel ühe probleemi. Kui elusorganismi tekkeks on vaja teist elusorganismi, siis kust tuli esimene elusorganism? See andis tõuke panspermia hüpoteesi tekkele, millel oli ja on palju pooldajaid, sealhulgas väljapaistvate teadlaste seas, kes usuvad, et esimest korda ei tekkinud elu Maal, vaid see viidi mingil moel meie planeedile.

Panspermia hüpotees püüab aga seletada vaid elu tekkimist Maal. See ei vasta küsimusele, kuidas elu alguse sai.

Elu spontaanse tekke fakti eitamine praegu ei ole vastuolus ideedega minevikus anorgaanilisest ainest elu arenemise põhimõttelise võimaluse kohta.

Biokeemilise evolutsiooni hüpotees.

1920. aastatel esitasid vene teadlane A. I. Oparin ja inglane J. Haldane hüpoteesi elu tekke kohta biokeemilise protsessi käigus. evolutsioon süsinikuühendid, mis olid kaasaegsete ideede aluseks.

1924. aastal avaldas AI Oparin oma hüpoteesi põhisätted elu tekke kohta Maal. Ta lähtus sellest, et tänapäeva tingimustes on elusolendite esilekerkimine elutust loodusest võimatu. Abiogeenne (st ilma elusorganismide osaluseta) oli elusaine tekkimine võimalik ainult iidse atmosfääri tingimustes ja elusorganismide puudumisel.

A. I. Oparini sõnul oli planeedi primaarses atmosfääris, mis oli küllastunud mitmesuguste gaasidega, võimsate elektrilahendustega, samuti ultraviolettkiirguse mõjul (atmosfääris ei olnud hapnikku ja seetõttu polnud kaitsvat osooniekraani , atmosfäär redutseeris) ja võisid tekkida suure kiirgusega orgaanilised ühendid, mis kogunesid ookeani, moodustades "ürgse supi".

On teada, et orgaaniliste ainete kontsentreeritud lahustes (valgud, nukleiinhapped, lipiidid) teatud tingimustel võivad moodustuda trombid, mida nimetatakse koatservaatide tilkadeks või koatservaatideks. Koacervaadid ei lagunenud redutseerivas atmosfääris. Lahusest said nad kemikaale, sünteesisid uusi ühendeid, mille tulemusena need kasvasid ja muutusid keerukamaks.

Koatservaadid meenutasid juba elusorganisme, kuid need polnud veel sellised, kuna neil polnud elusorganismidele omast korrastatud sisemist struktuuri ja nad ei suutnud paljuneda. A.I., Oparin pidas valgu koatservaate probiontideks – elusorganismi eelkäijateks. Ta eeldas, et teatud etapis sisaldasid valgu probiondid nukleiinhappeid, luues üksikuid komplekse.
Valkude ja nukleiinhapete koostoime on viinud selliste eluliste omaduste tekkeni nagu isepaljunemine, päriliku teabe säilimine ja edasikandumine järgmistele põlvkondadele.
Probioone, milles ainevahetus kombineeriti võimega end taastoota, võib juba pidada primitiivseteks prorakkudeks.

1929. aastal esitas ka inglise teadlane J. Haldane hüpoteesi elu abiogeensest tekkest, kuid tema seisukohtade kohaselt ei olnud primaarne mitte koarcerveeritud süsteem, mis oleks võimeline keskkonnaga aineid vahetama, vaid makromolekulaarne süsteem, mis on võimeline iseseisvalt toime tulema. paljunemine. Teisisõnu eelistas A. I. Oparin valke ja J. Haldane nukleiinhappeid.

Oparin-Holdeini hüpotees pälvis palju pooldajaid, kuna sai eksperimentaalse kinnituse orgaaniliste biopolümeeride abiogeense sünteesi võimaluse kohta.

1953. aastal simuleeris Ameerika teadlane Stanley Miller enda loodud installatsioonis (joonis 141) tingimusi, mis arvatavasti eksisteerisid Maa esmases atmosfääris. Katsete tulemusena saadi aminohapped. Sarnaseid katseid korrati erinevates laborites korduvalt ja see võimaldas tõestada põhimõttelist võimalust sünteesida sellistes tingimustes praktiliselt kõiki peamiste biopolümeeride monomeere. Seejärel leiti, et teatud tingimustel on monomeeridest võimalik sünteesida keerukamaid orgaanilisi biopolümeere: polüpeptiide, polünukleotiide, polüsahhariide ja lipiide.

Kuid Oparin-Haldane’i hüpoteesil on ka nõrk külg, millele osutavad ka tema vastased. Selle hüpoteesi raames ei ole võimalik selgitada põhiprobleemi: kuidas toimus kvalitatiivne hüpe elutust elavaks. Tõepoolest, nukleiinhapete enesepaljundamiseks on vaja ensüümvalke ja valkude sünteesiks nukleiinhappeid.

Kreatsionism. Spontaanne põlvkond. Panspermia hüpotees. Biokeemilise evolutsiooni hüpotees. Koacerveerib. Probiondid.

1. Miks ei saa ei kinnitada ega ümber lükata arusaama elu jumalikust päritolust?
2. Millised on Oparin-Haldane'i hüpoteesi peamised sätted?
3. Milliseid eksperimentaalseid tõendeid saab selle hüpoteesi kasuks tuua?
4. Mille poolest erinevad A. I. Oparini hüpotees J. Haldane'i hüpoteesist?
5. Milliseid argumente esitavad oponendid Oparin-Haldane'i hüpoteesi kritiseerides?

Esitage võimalikud argumendid "poolt" ja "vastu" panspermia hüpoteesile.

C. Darwin kirjutas 1871. aastal: „Aga nüüd ... mõnes soojas veehoidlas, mis sisaldab kõiki vajalikke ammooniumi- ja fosforisoolasid ning on valgusele, soojusele, elektrile jne ligipääsetav, valk, mis on võimeline edasisi, üha keerukamaid muundumisi, siis see aine hävineks või imenduks koheselt, mis oli võimatu perioodil enne elusolendite tekkimist.

Kinnitage või lükake see Charles Darwini väide ümber.

Elu olemuse ja selle päritolu mõistmisel inimtsivilisatsiooni kultuuris on pikka aega olnud kaks ideed – biogenees ja abiogenees. Idee biogeneesist (elusolendite päritolu elusolenditest) pärineb iidsetest Ida religioossetest konstruktsioonidest, mille puhul oli levinud idee loodusnähtuste alguse ja lõpu puudumisest. Igavese elu reaalsus on nende kultuuride jaoks loogiliselt vastuvõetav, nagu ka mateeria, Kosmose, igavik.
Alternatiivne idee - abiogenees (elu tekkimine mitte-elust) ulatub tagasi tsivilisatsioonideni, mis eksisteerisid ammu enne meie ajastut Tigrise ja Eufrati jõgede orgudes. See piirkond oli pidevate üleujutuste all ja pole üllatav, et sellest sai katastroofide sünnikoht, mis mõjutas judaismi ja kristluse kaudu Euroopa tsivilisatsiooni. Katastroofid justkui katkestavad ühenduse, põlvkondade ahela, viitavad selle tekkele, taasilmumisele. Sellega seoses oli Euroopa kultuuris laialt levinud usk organismi perioodilisse spontaansesse tekkesse looduslike või üleloomulike põhjuste mõjul.

Kamensky A. A., Kriksunov E. V., Pasechnik V. V. Bioloogia 10. klass
Esitasid veebisaidi lugejad

Tunni sisu Tunni ülevaade ja tugiraam Tunni esitlus Kiirendusmeetodid ja interaktiivsed tehnoloogiad Suletud harjutused (ainult õpetajale) Hindamine Harjuta ülesanded ja harjutused, enesekontrolli töötoad, labor, juhtumid ülesannete keerukuse tase: tavaline, kõrge, olümpiaadi kodutöö Illustratsioonid illustratsioonid: videoklipid, heli, fotod, graafika, tabelid, koomiksid, multimeedia esseed kiibid uudishimulike sõimede huumori jaoks, tähendamissõnad, naljad, ütlused, ristsõnad, tsitaadid Lisandmoodulid välise sõltumatu testimise (VNT) õpikud põhi- ja lisateemaatilised pühad, loosungid artiklid rahvuslikud tunnused sõnastik muud terminid Ainult õpetajatele

Teadusajakirjad püüavad teatavasti mitte vastu võtta artikleid, mis on pühendatud probleemidele, mis köidavad kõigi tähelepanu, kuid millel puudub selge lahendus – tõsine füüsikaalane väljaanne ei avalda igiliikuri projekti. See teema oli elu tekkimine Maal. Küsimus eluslooduse tekkest, inimese välimusest on mõtlevaid inimesi muretsenud juba mitu aastatuhandet ja ainult kreatsionistid, kõige jumaliku päritolu pooldajad, on leidnud enda jaoks ühemõttelise vastuse, kuid see teooria ei ole teaduslik, sest kontrollimatu.

Vanarahva vaated

Vana-Hiina ja India käsikirjad räägivad elusolendite ilmumisest veest ja mädanenud jäänustest, amfiibsete olendite sünnist suurte jõgede mudastesse ladestutesse, see on kirjas Vana-Egiptuse hieroglüüfides ja Vana-Babüloni kiilkirjas. Hüpoteesid elu tekkest Maal spontaanse genereerimise kaudu olid kauge mineviku tarkadele ilmsed.

Muistsed filosoofid tõid näiteid ka loomade ilmumisest elutust ainest, kuid nende teoreetilised põhjendused olid teist laadi: materialistlikud ja idealistlikud. Demokritos (460-370 eKr) leidis elu tekkimise põhjuse väikseimate, igaveste ja jagamatute osakeste - aatomite - erilises vastasmõjus. Platon (428-347 eKr) ja Aristoteles (384-322 eKr) selgitasid elu tekkimist Maal kõrgema printsiibi imelise mõjuga elutule ainele, mis sisendab hinge loodusobjektidesse.

Mõte mingisuguse "elujõu" olemasolust, mis aitab kaasa elusolendite tekkimisele, osutus väga püsivaks. See kujundas paljude keskajal ja hiljem kuni 19. sajandi lõpuni elanud teadlaste seisukohad elu tekke kohta Maal.

Spontaanse genereerimise teooria

Anthony van Leeuwenhoek (1632-1723) muutis mikroskoobi leiutamisega enda avastatud väikseimad mikroorganismid peamiseks vaidlusobjektiks teadlaste vahel, kes jagasid kahte peamist teooriat elu tekke kohta Maal - biogeneesi ja abiogeneesi. Esimene uskus, et kõik elusolendid võivad olla ainult elusolendite saadus, teised uskusid, et orgaanilise aine spontaanne teke eritingimustesse paigutatud lahustes on võimalik. Selle vaidluse olemus pole siiani muutunud.

Mõnede loodusteadlaste katsed tõestasid kõige lihtsamate mikroorganismide spontaanse tekke võimalust, biogeneesi pooldajad eitasid sellist võimalust täielikult. Louis Pasteur (1822-1895) tõestas rangelt teaduslike meetoditega ja oma katsete kõrge korrektsusega müütilise elujõu puudumist, mis kandub edasi õhu kaudu ja genereerib elusaid baktereid. Küll aga tunnistas ta oma töödes spontaanse genereerimise võimalust mingites eritingimustes, mida pidid välja selgitama tulevaste põlvkondade teadlased.

Evolutsiooniteooria

Suure Charles Darwini (1809–1882) teosed kõigutasid paljude loodusteaduste alustalasid. Tema kuulutatud tohutu hulga bioloogiliste liikide tekkimine ühest ühisest esivanemast muutis taas elu tekke Maal teaduse kõige olulisemaks küsimuseks. Loodusliku valiku teoorial oli algul raskusi oma toetajate leidmisega ja nüüd tabavad seda kriitilised rünnakud, mis tunduvad üsna mõistlikud, kuid tänapäevaste loodusteaduste aluseks on darvinism.

Pärast Darwinit ei saanud bioloogia Maa elu tekkimist samadelt positsioonidelt käsitleda. Paljude bioloogiateaduste harude teadlased olid veendunud organismide evolutsioonilise arengutee tõesuses. Kuigi tänapäevased vaated ühisele esivanemale, mille Darwin asetas Elupuu aluseks, on mitmes aspektis muutunud, on üldkontseptsiooni tõesus vankumatu.

Püsiseisundi teooria

Bakterite ja teiste mikroorganismide spontaanse spontaanse genereerimise laboratoorsel ümberlükkamisel, raku keerulise biokeemilise struktuuri teadvustamisel koos darvinismi ideedega avaldas erilist mõju elu tekketeooria alternatiivsete versioonide ilmnemisele. Maa. 1880. aastal pakkus ühe uutest kohtuotsustest välja William Preyer (1841–1897). Ta uskus, et elu sünnist meie planeedil pole vaja rääkida, kuna see eksisteerib igavesti ja tal ei olnud algust kui sellist, see on muutumatu ja pidevalt valmis uuestisünniks mis tahes sobivates tingimustes.

Preyeri ja tema järgijate ideed pakuvad vaid puhtajaloolist ja filosoofilist huvi, sest tulevikus arvutasid astronoomid ja füüsikud planeedisüsteemide lõpliku olemasolu termineid, fikseerisid universumi pideva, kuid püsiva paisumise, s.t. see ei olnud kunagi kumbki. igavene või püsiv.

Soov pidada maailma üheks globaalseks elusolendiks kordas Venemaa suure teadlase ja filosoofi - Vladimir Ivanovitš Vernadski (1863-1945) - seisukohti, kellel oli ka oma ettekujutus elu tekkest Maal. See põhines arusaamal elust kui Universumi, kosmose lahutamatust tunnusest. Vernadski sõnul kõneles elu geoloogilisest igavikulisusest tõsiasi, et teadus ei suutnud leida kihte, mis ei sisaldanud jälgi orgaanilistest ainetest. Üheks viisiks, kuidas elu noorel planeedil tekkis, nimetas Vernadsky oma kontakte kosmoseobjektidega - komeetide, asteroidide ja meteoriitidega. Siin ühineb tema teooria teise versiooniga, mis seletas elu tekkimist Maal panspermia meetodil.

Elu häll on kosmos

Panspermia (kreeka keeles - "seemnesegu", "seemned kõikjal") peab elu aine põhiomaduseks ega selgita selle tekkeviise, vaid nimetab kosmost elustiku allikaks, mis langeb taevakehadele sobivate tingimustega. nende "idanemine".

Panspermia põhimõistete esmamainimise võib leida Vana-Kreeka filosoofi Anaxagorase (500-428 eKr) kirjutistest ning 18. sajandil rääkis sellest prantsuse diplomaat ja geoloog Benoit de Maillet (1656-1738). Need ideed taaselustasid Svante August Arrhenius (1859-1927), Lord Kelvin William Thomson (1824-1907) ja Hermann von Helmholtz (1821-1894).

Kosmilise kiirguse julma mõju elusorganismidele ja planeetidevahelise ruumi temperatuuritingimuste uurimine muutis sellised hüpoteesid elu tekke kohta Maal ebaoluliseks, kuid kosmoseajastu algusega kasvas huvi panspermia vastu.

1973. aastal pakkus Nobeli preemia laureaat Francis Crick (1916-2004) välja molekulaarsete elussüsteemide maavälised tootmise ja nende sisenemise Maale meteoriitide ja komeetidega. Samas hindas ta abiogeneesi tõenäosust meie planeedil väga madalaks. Silmapaistev teadlane ei pidanud elu tekkimist ja arengut Maal kõrgetasemelise orgaanilise aine isekogumise meetodil reaalsuseks.

Kivistunud bioloogilisi struktuure on leitud meteoriitidest üle kogu planeedi, sarnaseid jälgi on leitud Kuult ja Marsilt toodud mullaproovidest. Teisest küljest tehakse arvukalt katseid biostruktuuride töötlemisel mõjude poolt, mis on võimalikud nende viibimisel avakosmoses ja Maa atmosfääriga sarnase atmosfääri läbimisel.

2006. aastal viidi Deep Impact missiooni raames läbi oluline eksperiment. Komeeti Tempel rammis spetsiaalne sond-löögiseade, mille vabastas automaatne seade. Kokkupõrke tagajärjel vabanenud komeedi aine analüüs näitas vee ja erinevate orgaaniliste ühendite esinemist selles.

Järeldus: Panspermia teooria on selle loomisest alates oluliselt muutunud. Kaasaegne teadus tõlgendab teisiti neid elu põhielemente, mida kosmoseobjektid võiksid meie noorele planeedile toimetada. Teadusuuringud ja katsed tõestavad elusrakkude elujõulisust planeetidevahelise reisimise tingimustes. Kõik see muudab mõtte maise elu maavälisest päritolust asjakohaseks. Maal elu tekke peamised mõisted on teooriad, millesse panspermia on kaasatud kas põhiosana või meetodina komponentide Maale toimetamiseks elusaine loomiseks.

Oparin-Haldane'i biokeemilise evolutsiooni teooria

Idee elusorganismide spontaansest genereerimisest anorgaanilistest ainetest on alati jäänud peaaegu ainsaks alternatiiviks kreatsionismile ja 1924. aastal ilmus 70-leheküljeline monograafia, mis andis sellele ideele hästi arenenud ja põhjendatud teooria tugevuse. Selle teose nimi oli "Elu päritolu", selle autor oli vene teadlane - Aleksandr Ivanovitš Oparin (1894-1980). 1929. aastal, kui Oparini teoseid polnud veel inglise keelde tõlgitud, väljendas sarnaseid arusaamu elu tekkest Maal inglise bioloog John Haldane (1860-1936).

Oparin oletas, et kui noore planeedi Maa primitiivne atmosfäär väheneb (st ei sisalda hapnikku), võib võimas energiapuhang (nagu välk või ultraviolettkiirgus) soodustada orgaaniliste ühendite sünteesi anorgaanilisest ainest. Tulevikus võivad sellised molekulid moodustada trombe ja kobaraid - koacerveerivad tilgad, mis on protoorganismid, mille ümber moodustuvad vesisärgid - kest-membraani alged, tekib kihistumine, tekitades laengute erinevuse, mis tähendab, et liikumine on ainevahetuse algus, ainevahetuse alged jne. Koatservaate peeti aluseks evolutsiooniprotsesside käivitamisel, mis viisid esimeste eluvormide tekkeni.

Haldane tutvustas mõistet "ürgne supp" - esialgne maapealne ookean, millest sai tohutu keemialabor, mis oli ühendatud võimsa jõuallikaga - päikesevalgusega. Süsinikdioksiidi, ammoniaagi ja ultraviolettkiirguse kombinatsiooni tulemuseks oli orgaaniliste monomeeride ja polümeeride kontsentreeritud populatsioon. Seejärel olid sellised moodustised seotud lipiidmembraani ilmumisega nende ümber ja nende areng viis elusraku moodustumiseni.

Elu tekke peamised etapid Maal (Oparin-Haldane'i järgi)

Universumi energiahulgast tekkimise teooria kohaselt toimus Suur Pauk umbes 14 miljardit aastat tagasi ja umbes 4,6 miljardit aastat tagasi viidi lõpule Päikesesüsteemi planeetide loomine.

Noor Maa, järk-järgult jahtudes, omandas tahke kesta, mille ümber toimus atmosfääri teke. Primaarne atmosfäär sisaldas veeauru ja gaase, mis hiljem olid orgaanilise sünteesi tooraineks: süsinikmonooksiid ja -dioksiid, vesiniksulfiid, metaan, ammoniaak ja tsüaniidühendid.

Jäätunud vett sisaldavate kosmoseobjektide pommitamine ja veeauru kondenseerumine atmosfääris viis Maailma ookeani tekkeni, milles lahustusid erinevad keemilised ühendid. Võimsate äikesetormidega kaasnes atmosfääri teke, millest tungis läbi tugev ultraviolettkiirgus. Sellistes tingimustes toimus aminohapete, suhkrute ja muude lihtsate orgaaniliste ainete süntees.

Maa eksisteerimise esimese miljardi aasta lõpus algas lihtsaimate monomeeride polümerisatsiooniprotsess vees valkudeks (polüpeptiidideks) ja nukleiinhapeteks (polünukleotiidideks). Nad hakkasid moodustama prebioloogilisi ühendeid - koatservaate (koos tuuma, ainevahetuse ja membraaniga).

3,5-3 miljardit aastat eKr - isepaljunemise, reguleeritud ainevahetusega, muutuva läbilaskvusega membraaniga protobiontide moodustumise staadium.

3 miljardit aastat eKr e. - rakuliste organismide, nukleiinhapete, primaarsete bakterite tekkimine, bioloogilise evolutsiooni algus.

Eksperimentaalsed tõendid Oparin-Haldane'i hüpoteesi kohta

Paljud teadlased hindasid Maa elu tekke põhimõisteid abiogeneesi põhjal positiivselt, kuigi algusest peale leidsid nad Oparin-Haldane'i teoorias kitsaskohti ja ebakõlasid. Erinevates riikides hakati tegema hüpoteesi testuuringuid, millest tuntuim on Ameerika teadlaste Stanley Milleri (1930-2007) ja Harold Urey (1893-1981) 1953. aastal läbi viidud klassikaline eksperiment.

Katse sisuks oli simuleerida laboris varajase Maa tingimusi, milles võis toimuda kõige lihtsamate orgaaniliste ühendite süntees. Seadmes ringlev gaasisegu oli koostiselt sarnane Maa primaarse atmosfääriga. Seadme disain võimaldas imiteerida vulkaanilist tegevust ning segu läbinud elektrilahendused tekitasid välgu efekti.

Pärast nädalast segu ringlemist süsteemis täheldati kümnendiku süsiniku üleminekut orgaanilisteks ühenditeks, leiti aminohappeid, suhkruid, lipiide ja aminohapetele eelnevaid ühendeid. Korduvad ja muudetud katsed kinnitasid täielikult abiogeneesi võimalust varajase Maa simuleeritud tingimustes. Järgnevatel aastatel tehti korduvaid katseid teistes laborites. Vulkaaniheite võimaliku komponendina lisati gaasisegu koostisesse vesiniksulfiidi ja tehti muid mittedrastilisi muudatusi. Enamasti oli orgaaniliste ühendite sünteesikatse edukas, kuigi katsed minna kaugemale ja saada elusraku koostisele lähenevaid keerukamaid elemente ebaõnnestusid.

RNA maailm

20. sajandi lõpuks said paljud teadlased, kes ei lakanud huvi tundmast Maa elu tekke probleemi vastu, selgeks, et teoreetiliste konstruktsioonide harmoonia ja selge eksperimentaalse kinnituse jaoks on Oparin-Haldane'i teoorial ilmne. , võib-olla ületamatud vead. Peamine neist oli võimatus seletada elusorganismi määravate omaduste ilmnemist protobiontides - paljuneda pärilike tunnuste säilimisega. Koos geneetiliste rakustruktuuride avastamisega, DNA funktsiooni ja struktuuri määratlemisega, mikrobioloogia arenguga tekkis uus kandidaat ürgse elumolekuli rolli.

Neist sai ribonukleiinhappe molekul – RNA. See makromolekul, mis on osa kõigist elusrakkudest, on nukleotiidide ahel - kõige lihtsamad orgaanilised lülid, mis koosneb lämmastikuaatomitest, monosahhariidist - riboosist ja fosfaatrühmast. Just nukleotiidide järjestus on päriliku teabe kood ja näiteks viiruste puhul mängib RNA seda rolli, mida mängib keerulistes rakustruktuurides DNA.

Lisaks on teadlased avastanud mõnede RNA molekulide ainulaadse võime katkestada teisi ahelaid või liimida üksikuid RNA elemente ning mõned täidavad autokatalüsaatori rolli – ehk aitavad kaasa kiirele enesepaljunemisele. RNA makromolekuli suhteliselt väike suurus ja selle DNA-ga võrreldes lihtsustatud struktuur (üheks ahelaks) muutis ribonukleiinhappe peamiseks kandidaadiks prebioloogiliste süsteemide põhielemendi rolli.

Viimase uue teooria elusaine päritolu kohta planeedil sõnastas 1986. aastal Walter Gilbert (sünd. 1932), Ameerika füüsik, mikrobioloog ja biokeemik. Mitte kõik eksperdid ei nõustunud selle seisukohaga elu tekke kohta Maal. Lühidalt "RNA maailmaks" nimetatud meie planeedi prebioloogilise maailma struktuuri teooria ei suuda vastata lihtsale küsimusele, kuidas ilmus esimene soovitud omadustega RNA molekul, isegi kui planeedis oli tohutul hulgal "ehitusmaterjali". nukleotiidide vorm jne.

PAH maailm

Simon Nicholas Platts püüdis vastust leida 2004. aasta mais ja 2006. aastal teadlaste rühm eesotsas Pascal Ehrenfreundiga. Katalüütiliste omadustega RNA lähtematerjaliks on pakutud polüaromaatseid süsivesinikke.

PAH-ide maailm põhines nende ühendite suurel levikul nähtavas ruumis (neid esines ilmselt noore Maa "ürgsupis") ja nende rõngakujulise struktuuri iseärasusi, mis aitavad kaasa kiirele ühendusele lämmastikuga. alused – RNA põhikomponendid. PAH-teooria räägib taas mõne panspermia sätte aktuaalsusest.

Ainulaadne elu ainulaadsel planeedil

Kuni teadlastel pole võimalust minna tagasi 3 miljardi aasta tagusesse aega, ei paljastata meie planeedi elu tekke saladust – paljud selle probleemiga tegelejad jõuavad sellele järeldusele. Peamised mõisted elu tekke kohta Maal on: abiogeneesi teooria ja panspermia teooria. Nad võivad ristuda mitmel viisil, kuid tõenäoliselt ei saa nad vastata: kuidas Maa ja selle satelliidi Kuu üllatavalt täpselt tasakaalustatud süsteem tohutusse kosmosesse ilmus, kuidas sellel elu tekkis ...

On olemas hüpotees bakterite, mikroobide ja muude pisikeste organismide võimalikust sissetoomisest taevakehade sissetoomise kaudu. Organismid arenesid ja pikaajaliste transformatsioonide tulemusena tekkis Maale järk-järgult elu. Hüpotees käsitleb organisme, mis võivad toimida isegi anoksilises keskkonnas ja ebatavaliselt kõrgel või madalal temperatuuril.

Selle põhjuseks on rändbakterite olemasolu asteroididel ja meteoriitidel, mis on killud planeetide või muude kehade kokkupõrgetest. Tänu kulumiskindla väliskesta olemasolule, samuti võimele aeglustada kõiki eluprotsesse (mõnikord muutudes eosteks), on selline elu võimeline liikuma väga pikka aega ja väga pikka aega. vahemaad.

Külalislahkematesse oludesse sattudes aktiveerivad “galaktiliste rändurid” peamised elu toetavad funktsioonid. Ja ilma seda teadvustamata moodustavad nad aja jooksul Maal elu.

Sünteetiliste ja orgaaniliste ainete olemasolu tänapäeval on vaieldamatu. Veelgi enam, üheksateistkümnendal sajandil sünteesis saksa teadlane Friedrich Wöhler anorgaanilisest ainest (ammooniumtsüanaadist) orgaanilist ainet (uureat). Seejärel sünteesiti süsivesinikke. Seega tekkis elu planeedil Maa üsna tõenäoliselt anorgaanilisest materjalist sünteesi teel. Abiogeneesi kaudu esitatakse teooriaid elu tekke kohta.

Kuna mis tahes orgaanilise organismi struktuuris mängivad peamist rolli aminohapped. Loogiline oleks eeldada, et nad olid seotud Maa asustamisega eluga. Stanley Milleri ja Harold Urey eksperimendist (aminohapete moodustumine elektrilaengu juhtimisel läbi gaaside) saadud andmete põhjal saame rääkida aminohapete tekke võimalusest. Lõppude lõpuks on aminohapped ehitusplokid, millega ehitatakse vastavalt keha ja mis tahes elu keerukad süsteemid.

Kosmogooniline hüpotees

Tõenäoliselt kõige populaarsem tõlgendus, mida iga õpilane teab. Suure Paugu teooria on olnud ja jääb kuumaks aruteluteemaks. Suur Pauk tuli ainsast energia akumulatsioonipunktist, mille tulemusena Universum oluliselt paisus. Tekkisid kosmilised kehad. Vaatamata kogu järjekindlusele ei selgita Suure Paugu teooria universumi enda teket. Tegelikult ei saa seda seletada ükski olemasolev hüpotees.

Tuumaorganismide organellide sümbioos

Seda versiooni elu tekkest Maal nimetatakse ka endosümbioosiks. Süsteemi selged sätted koostas vene botaanik ja zooloog K. S. Merežkovski. Selle kontseptsiooni olemus seisneb organelli ja raku vastastikku kasulikus kooselus. Mis omakorda viitab endosümbioosile kui mõlemale osapoolele kasulikule sümbioosile eukarüootsete rakkude (rakud, milles on tuum) moodustumisega. Seejärel viidi bakteritevahelise geneetilise informatsiooni ülekande abil läbi nende areng ja populatsiooni suurenemine. Selle versiooni kohaselt on kogu elu ja eluvormide edasine areng tingitud tänapäevaste liikide eelmisest esivanemast.

Spontaanne põlvkond

Sellist avaldust XIX sajandil ei saanud võtta ilma skeptitsismita. Liikide äkiline ilmumine, nimelt elututest asjadest elu teke, tundus tolle aja inimeste jaoks fantaasiana. Samas tunnistati heterogenees (paljunemisviis, mille tulemusena sünnivad vanematest väga erinevad isendid) elu mõistlikuks seletuseks. Lihtne näide oleks keerulise elujõulise süsteemi moodustamine lagunevatest ainetest.

Näiteks samas Egiptuses teatavad Egiptuse hieroglüüfid mitmekesise elustiku ilmumisest veest, liivast, kõdunevatest ja mädanevatest taimejäänustest. See uudis poleks Vana-Kreeka filosoofe üllatanud. Seal tajuti uskumust elu tekkest elutust faktina, mis ei vajanud põhjendamist. Suur kreeka filosoof Aristoteles rääkis nähtavast tõest järgmiselt: "lehetäid moodustuvad mädanenud toidust, krokodill on vee all mädanenud palkide protsesside tulemus." Salapärasel kombel, kuid vaatamata kiriku kõikvõimalikule tagakiusamisele, elas veendumus salapärasuse rüpes terve sajandi.

Vaidlused elu üle Maal ei saa kesta igavesti. Sellepärast viis 19. sajandi lõpus oma analüüsid läbi prantsuse mikrobioloog ja keemik Louis Pasteur. Tema uurimistöö oli rangelt teaduslik. Katse viidi läbi aastatel 1860-1862. Tänu vaidluste kõrvaldamisele unisest olekust suutis Pasteur lahendada elu spontaanse põlvkonna probleemi. (Selle eest pälvis ta Prantsuse Teaduste Akadeemia auhinna)

Tavalisest savist eksistentsi loomine

Kõlab nagu hullumeelsus, aga tegelikult on sellel teemal õigus elule. Pole ju asjata, et Šoti teadlane A.J. Cairns-Smith esitas elu kohta valguteooria. Olles tugevalt aluseks sarnastele uuringutele, rääkis ta orgaaniliste koostisosade ja lihtsavi vastastikmõjust molekulaarsel tasandil ... Olles selle mõju all, moodustasid komponendid stabiilsed süsteemid, milles muutusid mõlema komponendi struktuuris, ja seejärel jätkusuutliku elu kujundamine. Nii ainulaadsel ja originaalsel viisil selgitas Kearns-Smith oma seisukohta. Bioloogiliste lisanditega savikristallid sünnitasid ühise elu, misjärel nende “koostöö” lõppes.

Püsivate katastroofide teooria

Georges Cuvieri välja töötatud kontseptsiooni kohaselt pole maailm, mida praegu näete, sugugi esmane. Ja mis ta on, nii et see on lihtsalt järjekordne lüli pidevalt rebenenud ketis. See tähendab, et me elame maailmas, mis lõpuks läbib massilise elu väljasuremise. Samal ajal ei hävitatud Maal kõike (näiteks oli üleujutus). Mõned liigid jäid oma kohanemisvõime käigus ellu, asustades sellega Maa. Liikide ja elu struktuur jäi Georges Cuvieri sõnul muutumatuks.

Mateeria kui objektiivne reaalsus

Õpetuse peateemaks on erinevad valdkonnad ja valdkonnad, mis toovad lähemale evolutsiooni mõistmisele täppisteaduste vaatenurgast. (materialism on filosoofias maailmavaade, mis paljastab kõik tegelikkuse põhjuslikud asjaolud, nähtused ja tegurid. Seadused kehtivad inimesele, ühiskonnale, Maale). Teooria esitasid tuntud materialismi pooldajad, kes usuvad, et elu Maal sai alguse keemiatasandi muutustest. Pealegi tekkisid need peaaegu 4 miljardit aastat tagasi. Elu seletus on otseselt seotud DNA, (desoksüribonukleiinhappe) RNA (ribonukleiinhappe) ja ka mõne HMC-ga (kõrge molekulmassiga ühendid, antud juhul valgud).

Kontseptsioon kujunes välja teadusliku uurimistöö käigus, paljastades molekulaar- ja geneetilise bioloogia, geneetika olemuse. Allikad on autoriteetsed, eriti arvestades nende noorust. Lõppude lõpuks hakati RNA maailma hüpoteesi uurima kahekümnenda sajandi lõpus. Suure panuse teooriasse andis Carl Richard Woese.

Charles Darwini õpetused

Rääkides liikide päritolust, on võimatu mainimata jätta sellist tõeliselt säravat inimest nagu Charles Darwin. Tema elutöö, looduslik valik, pani aluse massilistele ateistlikele liikumistele. Teisalt andis see teadusele enneolematu tõuke, ammendamatu pinnase uurimiseks ja katsetamiseks. Doktriini sisuks oli liikide ellujäämine läbi ajaloo, organisme kohalike tingimustega kohandades, uute tunnuste kujunemine, mis aitavad konkurentsikeskkonnas.

Evolutsioon viitab teatud protsessidele, mille eesmärk on muuta organismi ja organismi enda elu aja jooksul. Pärilike tunnuste all mõeldakse käitumusliku, geneetilise või muu teabe edastamist (ülekannet emalt lapsele).

Evolutsiooni liikumise peamisteks jõududeks on Darwini järgi võitlus eksistentsiõiguse eest liikide valiku ja varieeruvuse kaudu. Darwini ideede mõjul hakati 20. sajandi alguses aktiivselt uurima nii ökoloogiat kui ka geneetikat. Zooloogia õpetamine on kardinaalselt muutunud.

Jumala loomine

Paljud inimesed üle kogu maailma tunnistavad endiselt usku Jumalasse. Kreatsionism on tõlgendus elu tekkest Maal. Tõlgendus koosneb Piiblil põhinevast väidete süsteemist ja käsitleb elu kui loojajumala loodud olendit. Andmed on võetud "Vana Testamendi", "Evangeeliumi" ja teistest pühadest kirjutistest.

Elu loomise tõlgendused erinevates religioonides on mõneti sarnased. Piibli järgi loodi maa seitsme päevaga. Taevas, taevakeha, vesi ja muu selline loodi viie päevaga. Kuuendal päeval lõi Jumal Aadama savist. Nähes igavlevat, üksildast meest, otsustas Jumal luua veel ühe ime. Võttes Aadama ribi, lõi ta Eeva. Seitsmes päev tunnistati puhkepäevaks.

Aadam ja Eeva elasid probleemideta, kuni pahatahtlik kurat mao kujul otsustas Eevat kiusata. Lõppude lõpuks seisis keset paradiisi hea ja kurja tundmise puu. Esimene ema kutsus Aadamat sööma jagama, rikkudes sellega Jumalale antud sõna (ta keelas keelatud viljade puudutamise).

Esimesed inimesed aetakse meie maailma välja, alustades sellega kogu inimkonna ja elu ajalugu Maal.