Возникновение жизни на Земле

Теории происхождения жизни на Земле

До сих пор нет однозначного ответа на вопрос о происхождении жизни на Земле. Этим вопросом ученые задавались еще с древнейших времен, и до сих пор вопрос считается самым сложным в естествознании.

Есть несколько научных теорий о происхождении жизни на Земле, формировавшиеся на протяжении всей человеческой истории. Самые популярные из этих теорий:

• теория самопроизвольного (спонтанного) зарождения;
• теория креационизма (Божественная теория);
• теория стационарного состояния;
• теория панспермии;
• теория биохимической эволюции (теория А.И. Опарина).

Развитие и сущность идей происхождения жизни на земле

Рассмотрим несколько теорий более подробно:

Идея самопроизвольного происхождения.

В античной науке все было предельно ясно и вопроса о происхождении жизни не возникало. Дело в том, что ученые допускали возможность зарождения живого из неживого. В этом состоит сущность теории самопроизвольного зарождения жизни. Даже Аристотель утверждал, что лягушки самозарождаются. Ученый-философ Платон, живший в 3 веке до н.э. не сомневался в том, что живые существа самозарождаются в процессе гниения, в почве. Идея была настолько убедительна, что без особых проблем просуществовала до средних веков.

Идея происхождения жизни по принципу «живое – от живого».

В 17 веке ученые наконец взялись за ум, вследствие чего было проведено множество опытов, доказывающих несостоятельность теории самопроизвольного зарождения жизни. Так в опытах тосканского врача Франческо Реди, черви не зарождались на гниющем мясе сами по себе, для этого нужны были мухи. А в растворах, которые подвергли кипячению, не могли зарождаться микроорганизмы. В 60-х годах девятнадцатого века выдающийся ученый Луи Пастер окончательно расставил все точки над i и своими опытами доказал, что микроорганизмы, населяющие органические растворы начинают там размножаться только после того, как будет занесен зародыш. В стерильных же растворах жизни нет.

Идея космического происхождения жизни или панспермия.

Параллельно с опытами Пастера, немецкий ученый Г.Рихтер предположил, что жизнь на Землю могла быть занесена из космоса. По этой теории, зародыши первых форм жизни могли попасть на поверхность Земли вместе с метеоритами или космической пылью, после чего начали развиваться в благоприятных условиях, эволюционировали и дали начало всему живому на Земле. Эта теория быстро стала популярной, и широко обсуждалась в научных кругах. Сторонниками теории панспермии были такие ученые как Г. Гельмгольц, У Тoмпсoн. Однако, теория не получила научного обоснования: нельзя было объяснить каким образом микроорганизмы не погибли в пространстве космоса, подвергаемые ультрафиолетовому излучению.

Гипотеза А. И. Опарина.

В 1924 году была выпущена книга советского ученого А.И. Опарина, которая назвалась «Происхождение жизни». В книге был подробно рассмотрен и описан эксперимент, в котором Александр Иванович доказал, что органические вещества могут образовываться из неорганических абиогенным путем. При воздействии электрических разрядов, энергии тепла, ультрафиолетовых лучей, из газовых смесей, содержащих пары воды, аммиака и метана, образовывались органические вещества. По мнению автора, то же самое происходило и в первичной гидросфере Земли. Под влиянием схожих факторов, углероды эволюционировали, накопились в первичном бульоне гидросферы и способствовали образованию так называемых коацерватных каплей, которые в вою очередь по-разному реагировали на окружающую среду. Атмосфера тоже изменялась и со временем, из восстановительной, способствующей эволюции, перетекла в окислительную, какой она и является по сей день.

Современные концепции происхождения жизни

На сегодняшний день проблемой возникновения жизни на Земле озабочен множество слоев различных наук. Все современные теории о происхождении жизни на Земле можно разделить на три группы, в зависимости от того, какое свойство живого изучается в каждой конкретной теории:

1. Концепция субстратного происхождения жизни (ее придерживаются биохимики во главе с А. И. Опариным).
2. Концепция энергетического происхождения. Ее разрабатывают ученые-синергетики И. Пригожин, М. Эйген.
3. Концепция информационного происхождения. Последователями которой являются А. Н. Колмогоров, А. А. Ляпунов, Д. С. Чернавский.

Еще Фридрих Энгельс одним из первых озвучил мысль о том, что жизнь не возникла внезапно, а формировалась на протяжении долгого времени, в ходе долгой эволюции и множества преобразований материи. Основой жизни на Земле является эволюция, которая заставила развиваться мертвую материю задолго до того, как на Земле зародилась жизнь.

История жизни на Земле

Большой отрезок истории Земли приходится на господство микроорганизмов. Однако, после качественного скачка эволюции, приведшего к появлению высокоорганизованных существ (человека в том числе), можно считать, что в истории Земли возникла новая глава. Итак, основные события истории жизни на Земле, в обратном направлении:

• 1,2 млрд. лет назад происходит скачок в эволюции, обусловленный возникновением полового размножения. После этого появляются сложные формы жизни – растения и животные. Половое размножение дало преимущество новым формам живых организмов и способствовало биоразнообразию.
• 2 млрд. лет назад появляются первые сложноорганизованные клетки с ядром. Это произошло в то время, когда одноклеточные безъядерные организмы усложнили свое строение, за счет поглощения белее мелких форм жизни. Таким образом, в новых эукариотических клетках появились органоиды, имеющие клеточное происхождение: митохондрии, хлоропласты и другие. Клетки, имеющие такие органеллы несомненно выигрывали эволюционную гонку и впоследствии стали основой для многоклеточных организмов.
• 3,9 млрд. лет назад появились самые первые одноклеточные живые существа, напоминающие современные бактерии. Они не имели оформленного ядра, органелл, а в цитоплазме свободно располагались молекулы ДНК. Кроме того, эти клетки уже сдержали рибосомы, а синтез белка осуществлялся на цитоплазматической мембране.
• 4 млрд. лет назад при случайном стечении обстоятельств возникает первая генетическая структура – РНК.