Креационистская теория и теория самопроизвольного зарождения




Скачать 146.83 Kb.
НазваниеКреационистская теория и теория самопроизвольного зарождения
Дата15.12.2012
Размер146.83 Kb.
ТипРеферат




Содержание


Введение…………………………………………………………………….3

  1. Креационистская теория и теория самопроизвольного

зарождения……………………………………………………………….....4

  1. Теория панспермии……………………………………………………..6

  2. Теория возникновения жизни в результате

биохимической эволюции…………………………………………………7

  1. Теория биопоэза……………………………………………………….10

Заключение………………………………………………………………..15

Список использованной литературы…………………………………….16


Введение


Вопросы о происхождении природы и сущности жизни издавна стали предметом интереса человека в его стремлении разобраться в окружающем мире, понять самого себя и определить свое место в природе.

Многовековые исследования и попытки решения этих вопросов породили разные теории возникновения жизни: креационизм - сотворение жизни Богом; теория самопроизвольного зарождения из неживого вещества; теория стационарного состояния, в соответствии с которой жизнь существовала всегда и теория внеземного происхождения жизни в результате разви­тия физических и химических процессов, а также современная теория биопоэза.

Объект исследования – происхождение жизни на Земле, предмет исследования – различные теории происхождения жизни на Земле.

Цель работы – рассмотреть различные теории возникновения жизни на Земле. Задачи, которые необходимо решить в ходе работы:

- охарактеризовать теории креационизма и самопроизвольного зарождения;

- рассмотреть теорию панспермии;

- охарактеризовать теорию происхождения жизни в результате биохимической эволюции;

- дать характеристику теории биопоэза.



  1. Креационистская теория и теория самопроизвольного зарождения


Согласно теории креационизма, жизнь и все населяющие Землю виды живых су­ществ являются результатом творческого акта высшего суще­ства в какое-то определенное время. Основные положения креационизма изложены в Библии, в Книге Бытия. Процесс божественного сотворения мира мыслится как имевший ме­сто лишь единожды и поэтому недоступный для наблюдения1. Этого достаточно, чтобы вынести всю концепцию божествен­ного сотворения за рамки научного исследования. Наука за­нимается только теми явлениями, которые поддаются на­блюдению, а поэтому она никогда не будет в состоянии ни доказать, ни отвергнуть эту концепцию.

Идеи про­исхождения живых существ из неживой материи были рас­пространены в Древнем Китае, Вавилоне, Египте. Крупней­ший философ Древней Греции Аристотель высказал мысль о том, что определенные «частицы» вещества содержат некое «активное начало», которое при подходящих условиях может создать живой организм.

Ван Гельмонт (1579-1644), голландский врач и натурфи­лософ, описал эксперимент, в котором он за три недели якобы создал мышей. Для этого нужны были грязная рубашка, тем­ный шкаф и горсть пшеницы. Активным началом в процессе зарождения мыши Ван Гельмонт считал человеческий пот2.

В ХVП-ХVШ веках благодаря успехам в изучении низ­ших организмов, оплодотворения и развития животных, а так же наблюдениям и экспериментам итальянского естествоис­пытателя Ф. Реди (1626 - 1697), голландского микроскописта А. Левенгука (1632 - 1723), итальянского ученого Л. Спалланцани (1729 - 1799), русского микроскописта М. М. Тере-ховского (1740 - 1796) и других вера в самопроизвольное за­рождение была основательно подорвана. Однако вплоть до появления в середине XIX века работ основоположника мик­робиологии Луи Пастера это учение продолжало находить приверженцев.

Развитие идеи самозарождения относится, по существу, к той эпохе, когда в общественном сознании господствовали религиозные представления. Те философы и натуралисты, которые не хотели принимать церковного учения о «сотворе­нии жизни», при тогдашнем уровне знаний легко приходили к идее ее самозарождения. В той мере, в какой, в противовес вере в сотворение, подчеркивалась мысль о естественном воз­никновении организмов, идея самозарождения имела на оп­ределенном этапе прогрессивное значение. Поэтому против этой идеи часто выступали Церковь и теологи.


2. Теория панспермии


Согласно этой концепции, предло­женной в 1865 г. немецким ученым Г. Рихтером, жизнь могла быть занесена на Землю из космоса.

Согласно этой идее, зародыши простых организмов могли попасть в земные условия вместе с метеоритами и космической пылью и положить начало эволюции живого, которая в свою очередь породила все многообразие земной жизни. Концепцию панспермии раз­деляли такие крупные ученые, как С. Аррениус, Г. Гельмгольц, В.И. Вернадский, что способствовало ее широкому распро­странению среди ученых.

В 1908 г. шведский химик Сванте Аррениус поддержал ги­потезу происхождения жизни из космоса. Он высказал мысль, что жизнь на Земле началась тогда, когда на нашу планету из космоса попали зародыши жизни. «Частицы жизни», носящие­ся в бескрайних просторах космоса, переносимые давлением света от звезд, оседали то здесь, то там, осеменяя ту или иную планету.

Тем не менее, пока и эта гипотеза полного научного обос­нования не получила. Хотя спектр возможных условий для су­ществования живых организмов достаточно широк, все же считается, что они должны погибнуть в космосе под действием ультрафиолетовых и космических лучей. К тому же эта гипоте­за не решает проблемы происхождения жизни, а лишь выносит ее за пределы Земли - если жизнь была занесена на Землю из космоса, то где и как она возникла? Есть вариант этой гипоте­зы, утверждающий вечность жизни во Вселенной. Считается, что после Большого взрыва, в результате которого образова­лась наша Вселенная, в процессе появления вещества на самых ранних этапах эволюции Вселенной произошло разделение этого вещества на живое и неживое, и жизнь существует столь­ко же времени, сколько и весь космос3.

3. Теория возникновения жизни в результате

биохимической эволюции


В 1924 г. биохими­ком А. И. Опариным, а позднее английским ученым Дж. Холдейном (1929) была сформулирована гипотеза, рассматри­вающая жизнь как результат длительной эволюции углеродных соединений.

А, И. Опарин так выразил свои основные идеи: «Чем ближе, чем детальнее мы познаем сущность процессов, совершающихся в живой клетке, тем больше крепнет в нас уверенность в том, что в них нет ничего особенного, таинственного, не поддающегося объяснению с точки зрения общих для всего сущего законов фи­зики и химии... Жизнь характеризуется не какими-либо опреде­ленными свойствами, а особенной, специфической комбинаци­ей этих свойств»4.

Одним из необходимых условий возникновения жизни являет­ся, по мнению А. И. Опарина, ее отсутствие до момента возникнове­ния, и, следовательно, теперь, когда жизнь на Земле существует, она уже не может возникнуть на ней вновь, по крайней мере, таким же образом, каким она возникла изначально. Если бы даже подоб­ные вещества и образовались, то на определенной стадии своего развития они все были бы сплошь съедены, разложены бактериями и другими микроорганизмами, населяющими землю, воздух и воду.

Опарин сделал акцент на появлении жизни в жидкой среде путем «выпадения геля», что называется еще «коацерватной теорией». Гели, коагулянты, коацерваты — это мультимолекулярные образования с довольно сложной структурой. Именно на их уровне возникает жизнь, усложнение которой обеспечивается действием естественного отбора.

Г. Бунгенберг-де-Йонг проводит различие между явлением коацервации и процессами обычной коагуляции. Известно, что в растворах гидрофильных коллоидов часто возникает расслоение на два слоя, или пласта, уравновешивающих друг друга: один слой содержит жидкий осадок, состоящий в основном из коллоидной субстанции, а второй слой относительно свободен от содержания коллоидов. Именно содержимое первого из этих слоев Бунгенберг-де-Йонг и назвал коацерватом. Опарин подчеркивал значение яв­ления, происходящего на границе между упомянутыми слоями или на поверхности коацервата: различные субстанции, растворенные в другом слое, абсорбируются коацерватом. Таким образом, коа­церваты могут увеличиваться в размерах, делиться на части и под­вергаться химическим изменениям. Говоря об активной роли коа-церватов, Опарин пытался представить их как модели «протоклеток». Согласно Опарину, процессы между коацерватом и другим слоем представляли собой начало метаболизма как условия, необ­ходимого для существования жизни. Вместе с тем Опарин полагал: для того, чтобы инициировать жизненные процессы, коацерваты должны были приобрести «новые качества еще более высокого порядка, качества, подчиняющиеся уже биологическим законо­мерностям». В этих словах заключена самая суть рассматриваемой модели возникновения живого.

Опарин считал, что гетеротрофные организмы, питавшиеся орга­нической пищей, предшествовали по времени автотрофным орга­низмам, питавшимся неорганической пищей. Многие ученые пред­полагали, что последовательность возникновения этих организмов была противоположной, исходя из того, что двуокись углерода (не­обходимая для процесса фотосинтеза у автотрофных зеленых расте­ний) являлась основным строительным материалом, используемым живыми организмами. Опарин считал этот тезис сомнительным. Он основывался на том, что все организмы сначала были гетеротроф­ными, а когда запасы органической пищи сократились, произош­ло разделение организмов по способу питания.

Опарин не утверждал, что жизнь — явление исключительное. Он писал по этому поводу: «Материя в своем постоянном разви­тии идет различными путями, и те формы ее движения, которые при этом возникают, могут быть весьма разнообразными. Жизнь как одна из таких форм создается всякий раз, когда для этого со­здаются надлежащие условия в том или ином пункте Вселенной»5.

Проблема возникновения жизни не может быть решена без решения вопроса о вирусах. Последние рассматриваются многими исследователями как простейшие «живые существа», хотя у них и нет основных функций живого. Точнее, вирусы — это продукты жиз­ни, а не жизнь на молекулярном уровне. Вирус не обладает способ­ностью к осуществлению процессов метаболизма, поскольку не имеет ни одного из физиологических механизмов, необходимых для осу­ществления этих процессов. Он использует механизмы, которыми обладает «хозяин», вводя в их действие информацию, необходимую для достижения своих целей. Вирусы оказываются неспособными к самовоспроизводству до тех пор, пока они не попадают внутрь уже существующего жизненного процесса. Основной вопрос, который ставил здесь Опарин, может быть сформулирован так: «Находятся ли вирусы на магистральном пути развития, ведущего к появле­нию жизни, или они лежат на ответвлении от этого пути?» И его ответ сводился к тому, что вирусы — это ответвление.


4. Теория биопоэза


Современная теория возникновения жизни на Земле, называемая теорией биопоэза, была сформулирована в 1947 г. английским ученым Дж. Берналом.

В настоящее время, в процессе становления жизни услов­но выделяют четыре этапа6:

1. Синтез низкомолекулярных органических соединений (биологических мономеров) из газов первичной атмосферы.

2. Образование биологических полимеров.

3. Формирование фазообособленных систем органических веществ, отделенных от внешней среды мембранами (протобионтов).

4. Возникновение простейших клеток, обладающих свойст­вами живого, в том числе репродуктивным аппаратом, обеспечивающим передачу дочерним клеткам свойств кле­ток родительских.

Первые три этапа относят к периоду химической эволю­ции, а с четвертого начинается эволюция биологическая.

Рассмотрим более подробно процессы, в результате кото­рых на Земле могла возникнуть жизнь. Согласно современ­ным представлениям, Земля сформировалась около 4,6 млрд. лет назад. Температура ее поверхности была очень высокой (4000-8000 °С) и по мере остывания планеты и действия гравитационных сил происходило образование земной коры из соединений различных элементов.

Процессы дегазации привели к созданию атмосферы, обо­гащенной, возможно, азотом, аммиаком, парами воды, угле­кислым и угарным газами. Такая атмосфера была, по-види­мому, восстановительной, о чем свидетельствует наличие в самых древних горных породах Земли металлов в восстанов­ленной форме, таких как, например, двухвалентное железо. Важно отметить при этом, что в атмосфере имелись атомы водорода, углерода, кислорода и азота, составляющие 99% атомов, входящих в мягкие ткани любого живого организма.

Однако чтобы атомы превратились в сложные молекулы, простых столкновений их было недостаточно. Нужна была дополнительная энергия, которая имелась на Земле как результат вулканической деятельности, электрических грозовых разрядов, радиоактивности, ультрафиолетового излуче­ния Солнца.

Отсутствие свободного кислорода было, вероятно, необ­ходимым условием для возникновения жизни. Если бы сво­бодный кислород присутствовал на Земле в добиотический период, то, с одной стороны, он окислял бы синтезирующие­ся органические вещества, а с другой — образуя озоновый слой в верхних горизонтах атмосферы, поглощал бы высоко­энергетическое ультрафиолетовое излучение Солнца. В рас­сматриваемый период возникновения жизни, длившийся примерно 1000 млн. лет, ультрафиолет был, вероятно, основ­ным источником энергии для синтеза органических веществ.

Из водорода, азота и соединений углерода при наличии свободной энергии на Земле должны были возникать сначала простые молекулы (аммиак, метан и подобные простые со­единения). В дальнейшем эти несложные молекулы в пер­вичном океане могли вступать в реакции между собой и с другими веществами, образуя новые соединения.

В 1953 году американский исследователь С. Миллер в ря­де экспериментов моделировал условия, существовавшие на Земле приблизительно 4 млрд. лет назад.

Пропуская электрические разряды через смесь аммиака, метана, водорода и паров воды, он получил ряд аминокислот, альдегидов, молочную, уксусную и другие органические ки­слоты. Американский биохимик С. Поннаперума добился об­разования нуклеотидов и АТФ. В ходе таких и аналогичных им реакций воды первичного океана могли насыщаться раз­личными веществами, образуя так называемый «первичный бульон»7.

Второй этап состоял в дальнейших превращениях орга­нических веществ и образовании абиогенным путем более сложных органических соединений, в том числе и биологиче­ских полимеров.

Американский химик С. Фоке составлял смеси аминокислот, подвергал их нагреву и получал протеиноподобные вещества. На первобытной Земле синтез белка мог проходить на поверхности земной коры. В небольших углублениях в за­стывающей лаве возникали водоемы, содержащие растворен­ные в воде малые молекулы, в том числе и аминокислоты.

Когда вода испарялась или выплескивалась на горячие камни, аминокислоты вступали в реакцию, образуя протеноиды. Затем дожди смывали протеноиды в воду. Если некоторые из этих протеноидов обладали каталитической активностью, то мог начаться синтез полимеров, т. е. белковоподобных мо­лекул.

Третий этап характеризовался выделением в первичном «питательном бульоне» особых коацерватных капель, пред­ставляющих собой группы полимерных соединений. Было показано в ряде опытов, что образование коацерватных сус­пензий, или микросфер, типично для многих биологических полимеров в растворе. Коацерватные капли обладают неко­торыми свойствами, характерными и для живой протоплаз­мы, как, например, избирательно адсорбировать вещества из окружающего раствора и за счет этого «расти», увеличивать свои размеры.

Благодаря тому, что концентрация веществ в коацерват­ных каплях была в десятки раз больше, чем в окружающем растворе, возможность взаимодействия между отдельными молекулами значительно возрастала.

Известно, что молекулы многих веществ, в частности полипептидов и жиров, состоят из частей, обладающих разным отношением к воде. Гидрофильные части молекул, располо­женные на границе между коацерватами и раствором, пово­рачиваются в сторону раствора, где содержание воды больше. Гидрофобные части ориентируются внутрь коацерватов, где концентрация воды меньше. В результате поверхность коа-церватов приобретает определенную структуру и в связи с этим свойство пропускать в определенном направлении одни вещества и не пропускать другие. Благодаря этому свойству концентрация некоторых веществ внутри коацерватов еще больше возрастает, концентрация других уменьшается, и ре­акции между компонентами коацерватов приобретают опре­деленную направленность. Коацерватные капли становятся системами, обособленными от среды. Возникают протоклетки, или протобионты.

Важным этапом химической эволюции явилось образование мембранной структуры. Параллельно с появлением мембраны шло упорядочение и усовершенствование метаболизма. В дальнейшем усложнении обмена веществ в таких систе­мах существенную роль должны были играть катализаторы.

Одним из основных признаков живого является способ­ность к репликации, т. е. созданию копий, не отличаемых от материнских молекул. Таким свойством обладают нуклеино­вые кислоты, которые в отличие от белков способны к репли­кации. В коацерватах мог образовываться протеноид, способ­ный катализировать полимеризацию нуклеотидов с образова­нием коротких цепочек РНК. Эти цепочки могли выполнять роль как примитивного гена, так и информационной РНК. В этом процессе не участвовали еще ни ДНК, ни рибосомы, ни транспортные РНК, ни ферменты белкового синтеза. Все они появились позже.

Уже на стадии формирования протобионтов имел место, вероятно, естественный отбор, т. е. сохранение одних форм и элиминация (гибель) других. Так прогрессивные изменения в структуре протобионтов закреплялись благодаря отбору.

Появление структур, способных к самовоспроизведению, репликации, изменчивости определяет, по-видимому, чет­вертый этап становления жизни.

Итак, в позднем архее (приблизительно 3,5 млрд. лет на­зад) на дне небольших водоемов или мелководных, теплых и богатых питательными веществами морей возникли первые примитивные живые организмы, которые по типу питания были гетеротрофами, т. е. питались готовыми органическими веществами, синтезированными в ходе химической эволю­ции. Способом обмена веществ им служило, вероятно, бро­жение — процесс ферментативного превращения органиче­ских веществ, в котором акцепторами электронов служат другие органические вещества.

Часть энергии, выделяемой в этих процессах, запасается в виде АТФ. Возможно, некоторые организмы для жизненных процессов использовали и энергию окислительно-восстано­вительных реакций, т. е. были хемосинтетиками.

Со временем происходило уменьшение запасов свободной органики в окружающей среде, и преимущество получили ор­ганизмы, способные синтезировать органические соединения из неорганических. Таким путем, вероятно, около 2 млрд. лет назад возникли первые фототрофные организмы типа цианобактерий, способные использовать световую энергию для синтеза органических соединений из СО и НО, выделяя при этом свободный кислород.

Переход к автотрофному питанию имел большое значение для эволюции жизни на Земле не только с точки зрения соз­дания запасов органического вещества, но и для насыщения атмосферы кислородом. При этом атмосфера стала приобре­тать окислительный характер.

Появление озонового экрана защитило первичные орга­низмы от губительного воздействия ультрафиолетовых лучей и положило конец абиогенному (небиологическому) синтезу органических веществ.


Заключение


Таким образом, на протяжении веков менялись взгляды на проблему возникновения жизни, но наука все еще далека от ее решения. Как и сто, и двести лет назад, сегодня продолжаются споры о сущно­сти жизни: является ли она просто чрезвычайно упорядочен­ным состоянием обычных атомов и молекул, из которых со­стоит «живое вещество», или существуют пока не открытые элементарные «частицы жизни», переводящие обычные хими­ческие и физические вещества в живое состояние. Веских дока­зательств и аргументов в пользу справедливости той или иной точки зрения нет, и выбор позиции определяется внутренними убеждениями каждого участника спора.

Очевидно, более продуктивно рассматривать жизнь как особую форму движения материи, закономерно возникшую на определенном этапе ее развития. Разумеется, возникновение жизни содержало элемент случайности, но оно было не абсо­лютно случайным, а в основе своей закономерным, необходи­мым. Видимо, появление жизни произошло в ходе процесса самоорганизации материи, когда химическая эволюция после одной из точек бифуркации привела к появлению живого организма и началу биологической эволюции.

Поэтому сегодня наиболее перспективным направлением для естествознания является исследование возникновения жиз­ни из неживой материи на нашей планете в ходе процессов са­моорганизации.


Список использованной литературы


  1. Биология / Под ред. В. Н. Ярыгина. – М.: Высш. шк., 2006.

  2. Горелов А. А. Концепция современного естествознания. – М.: ООО «Издательство Астрель: ООО «Издательство АСТ», 2004.

  3. Грушевицкая Т. Г. Концепции современного естествознания. – М.: Высш. шк., 2003.

  4. Данилова В. С. Основные концепции современного естествознания. – М.: Аспект Пресс, 2000.

  5. Левитин М. Г. Общая биология. – СПб.: Питер, 2005.




1 Данилова В. С. Основные концепции современного естествознания. – М.: Аспект Пресс, 2000. – С. 138.

2 Левитин М. Г. Общая биология. – СПб.: Питер, 2005. – С. 240.



3 Грушевицкая Т. Г. Концепции современного естествознания. – М.: Высш. шк., 2003. – С. 261 – 262.


4 Данилова В. С. Указ. соч. С. 139.


5 Данилова В. С. Указ. соч. С. 141.

6 Левитин М. Г. Указ. соч. С. 242.


7 Левитин М. Г. Указ. соч. С. 243 – 244.

Похожие:

Креационистская теория и теория самопроизвольного зарождения iconПлан Введение Теория креационизма > Теория самопроиз­вольного зарождения жизни Теория стационарного состояния > Теория панспермии
Творцом. Вопреки бытующим представлениям, наука не может опровергнуть тезис о божественном сотворении Вселенной, так же как теологические...
Креационистская теория и теория самопроизвольного зарождения iconАдсорбция на границе раздела "твердое тело- газ". Классификация пористых тел по Дубинину. Капиллярная конденсация. Уравнение Томсона (Кельвина). Капиллярно-конденсационный гистерезис. Теория объемного заполнения пор. Теория Поляни
Адсорбция процесс самопроизвольного перераспределения компонентов системы между поверхностным слоем и объемом фазы
Креационистская теория и теория самопроизвольного зарождения iconТематический план лекций по специальности 08. 00. 05. "Экономика и управление народным хозяйством" Тема лекций
Наука управления: предмет, методы и система понятий, теоретические основы науки управления, теория систем, теория организации, теория...
Креационистская теория и теория самопроизвольного зарождения iconРоссийской Федерации Федеральное агентство по образованию
В основу данной программы положены: теоретическая и прикладная механика, теория машин и механизмов, теория колебаний, теория рабочих...
Креационистская теория и теория самопроизвольного зарождения iconПрограмма-минимум кандидатского экзамена по специальности 08. 00. 01 «Экономическая теория»
«Общая экономическая теория» (Политическая экономия, Микроэкономическая теория, Макроэкономическая теория, Институциональная и эволюционная...
Креационистская теория и теория самопроизвольного зарождения iconНиколай Викторович Старченко
Область научных интересов: математическая физика, теория функциональных интегралов, теория турбулентности, фракталы, нелинейная динамика,...
Креационистская теория и теория самопроизвольного зарождения iconМетодические рекомендации для студентов по курсу «Теория организации»
Понятие «организация» в науке и философии. Предмет теории организации. Теория организации в системе гуманитарных и управленческих...
Креационистская теория и теория самопроизвольного зарождения iconПрограмма-минимум кандидатского экзамена по специальности
В основу настоящей программы положены следующие фундаментальные дисциплины: теоретическая механика; небесная механика; теория поля;...
Креационистская теория и теория самопроизвольного зарождения iconПрограмма-минимум кандидатского экзамена по специальности
В основу настоящей программы положены следующие дисциплины: механика и термодинамика сплошных сред, теория упругости, теория пластичности,...
Креационистская теория и теория самопроизвольного зарождения iconПрограмма кандидатского экзамена по специальности 05. 05. 06 Горные машины Красноярск 2012 программа-минимум кандидатского экзамена по специальности 05. 05. 06 «Горные машины»
В основу данной программы положены: теоретическая и прикладная механика, теория машин и механизмов, теория колебаний, теория рабочих...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница