ВОЗНИКНОВЕНИЕ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ
Более ста лет назад Ф. Энгель в «Диалектике природы» писал: «Жизнь – это способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка.
Наиболее полное определение жизни дал советский ученый М.В. Волькенштейн: «Существующие на Земле живые тела представляют собой открытые саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров – белков и нуклеиновых кислот».
Теории возникновения жизни на Земле
Наиболее распространенными теориями возникновения жизни на Земле являются следующие:
Теория креационизма – жизнь была создана богом в определенное время;
Теория самопроизвольного зарождения – жизнь возникала неоднократно из неживого вещества; Эта теория была опровергнута опытами Франческо Реди
Невозможность самозарождения жизни доказана Л. Пастером. В 1860 г. Луи Пастер разработал колбы с S-образной трубкой. Форма трубки позволила воздуху (жизненной силы) проникать внутрь, но захваченные частицы пыли, которые могут содержать микробы оседали в изгибе трубы. Проходили месяцы, а содержимое колбы оставалось стерильным. Однако бульон быстро помутнел, после снятия трубки. Эти опыты доказали невозможность самопроизвольного зарождения микроорганизмов и опровергли представление о существовании «жизненной силы», которая требуется для самозарождения жизни.
Теория стационарного состояния – жизнь существовала;
Теория панспермии – жизнь занесена на нашу планету извне; Была выдвинута немецким учёным Германом Рихтером в 1865 году. Согласно панспермии, рассеянные в мировом пространстве споры микроорганизмов, переносятся с одного небесного тела на другое с метеоритами.
Теория биохимической эволюции (теория абиогенного синтеза А. И. Опарина 1923 г.) – жизнь возникла на Земле в результате биохимических процессов в условиях молодой планеты. Сущность теории: биохимическая эволюция в условиях первичной Земли закономерно привела к абиогенному образованию органических молекул, которые через стадию коацерватов привели к появлению матричного синтеза и появлению первых живых организмов.
Теория биохимической эволюции (теория абиогенного синтеза)
Условия на Земле 4,5 млрд. лет назад:
- безжизненная Земля с атмосферой лишенной кислорода. Первичная атмосфера Земли носила восстановительный характер (отсутствовал свободный кислород);
- вулканические извержения;
- молнии;
- жесткое ультрафиолетовое излучение.
Этапы возникновения и развития жизни на Земле
I этап: Абиогенный (без участия живых организмов) синтез органических веществ – мономеров и биополимеров (за счет энергии электрических разрядов, ультрафиолетовых лучей и радиоактивного излучения)
II этап: Полимеризация мономеров с образованием нуклеиновых кислот, белков др. полимеров (слияние органических комплексов и образование коллоидных растворов – коацерватов). В коацерватах началась эволюция молекул РНК, которые были первыми самореплицирующимися катализаторами. Наиболее важным этапом в происхождении жизни было возникновение механизма воспроизведение себе подобных.
Предполагают, что молекулы РНК были первыми полимерами , способные к самовоспроизведению.
Эксперимент Миллера и Юри (1953). Экспериментальный тест гипотезы, высказанной ранее А. Опариным и Дж. Холдейном (1924), о том, что условия, существовавшие на Земле, способствовали химическим реакциям, которые могли привести к синтезу органических молекул из неорганических.
Аппарат включал смесь газов, соответствующую представлениям о составе атмосферы ранней Земли, и пропускавшиеся через неё электрические разряды. Одна колба была заполнена водой, которая при нагревании испарялась и водные пары попадали в верхнюю колбу, куда подавались эл. разряды, имитирующие разряды молний. По охлаждаемой трубке конденсировавшийся пар возвращался в нижнюю колбу, обеспечивая постоянную циркуляцию.
После недели непрерывного цикла обнаружены: аминокислоты, сахара, липиды и предшественники нуклеиновых кислот.
III этап: образование предбиологических фазово-обособленных сложных систем – протобионтов, отделенных от внешней среды мембранами и имеющих некоторые свойства живых существ.
IV этап: Возникновение простейших клеток, обладающих всей совокупностью свойств жизни, и их дальнейшая биологическая эволюция.
Первые три этапа относят к периоду химической эволюции, с четвертого начинается биологическая эволюция.
Таким образом, жизнь возникла абиогенным путем. В настоящее время живое происходит только от живого (биогенное происхождение).
Биологическая эволюция:
коацерваты → пробионты → прокариоты) → эукариоты (анаэробные) → эукариоты (аэробные): растения, животные, грибы.
75 575
213 
