Лекция "Возникновение жизни на Земле"

Тема: Возникновение жизни на Земле.

1. Теории возникновения жизни на Земле.

Создана Творцом? (Теория креационизма).

Занесена извне? (Теория панспермии).

Зародилась на Земле? (Теории биогенеза и абиогенеза).

Теории биогенеза – живое только от живого.

Теории абиогенеза – живое из неживого.

Теория самозарождения (теория витализма).

Ван Гельмонт (17 век): грязная рубашка, горсть зерна, темный шкаф, 3 недели – зародятся мыши.

Vis vitalis – жизненная сила.

1665 год. Франческо Реди: опыт с 8 сосудами – с мясом, рыбой, угрями, змеей.

1

1862 год. Луи Пастер получает премию Французской Академии наук за доказательство невозможности самозарождения микроорганизмов.

Как же появилась жизнь на Земле?

2. Теория биохимической эволюции.

1 этап. Абиогенный синтез органических веществ.

1

Газы первичной атмосферы:

Н₂, NH₃, CH₄, CO₂, пары H₂O

1953 год. С.Миллер – абиогенный синтез некоторых аминокислот, мочевины, молочной кислоты.

А.Г.Пасынский и Т.Е.Павловская – с помощью энергии ультрафиолетовых лучей.

Урок. Возникновение жизни на Земле

Зачет по главе «Эволюционное учение»

1. Что является единицей эволюции по Дарвину?

2. В чем заслуга А.Н.Северцова?

3. Какая изменчивость называется мутационной?

4. Что такое ароморфоз?

5. Что по Ч. Дарвину привело к приспособленности организмов?

6. Чем характеризуется биологический регресс?

7. Какие три формы борьбы за существование различал Ч.Дарвин?

8. При каких условиях на организмы действует движущая форма естественного отбора?

9. Какая изоляция называется географической?

10. Значение движущей формы естественного отбора?

1. Значение стабилизирующей формы естественного отбора?

2. Какая изменчивость называется комбинативной?

3. Приведите примеры дегенераций.

4. Почему популяционные волны – важный фактор эволюции?

5. Виды мутационной изменчивости?

6. Перечислите известные вам факторы эволюции.

7. Что по Ж. Б. Ламарку привело к приспособленности организмов?

8. Какой вид наследственной изменчивости способствует распространению возникших мутаций?

9. Почему приспособленность всегда относительна?

10. Что является единицей эволюции по Ламарку?

1. Почему дрейф генов важный фактор эволюции?

2. Чем характеризуется биологический прогресс?

3. Приведите примеры ароморфозов, которые привели к появлению млекопитающих.

4. Что такое идиоадаптация?

5. При каких условиях на организмы действует стабилизирующая форма естественного отбора?

6. Приведите примеры идиоадаптаций, которые привели к появлению многообразия млекопитающих.

7. Что о рецессивных мутациях в популяциях писал С.С.Четвериков?

8. Что такое дегенерация?

9. Какая изоляция называется экологической?

10. Какими путями по А.Н.Северцову достигается биологический прогресс?

1. Теории возникновения жизни на Земле

Как возникла жизнь на Земле? Все теории возникновения жизни вообще и в частности на Земле можно разделить на две группы: одни утверждают, что живые организмы созданы высшей силой, другие — что жизнь появилась естественным путем.

Креационисты верят в то, что жизнь создана высшей силой, Творцом.

Сторонники теории самозарождения (витализма) утверждали, что возможно самозарождение живых организмов. Теория биохимической эволюции показывает возможный путь зарождения жизни на Земле естественным путем, когда химическая эволюция создает предпосылки для появления живых организмов при наличии определенных условий.

Теория самозарождения была господствующей в средние века. Даже философы древней Греции (Аристотель и другие) утверждали, что лягушки родятся из ила, черви и насекомые — заводятся сами собой в почве. Ученые того времени предлагали рецепты, с помощью которых можно было получить животных или даже маленьких человечков. Алхимик Ван Гельмонт (17 век) предлагал простой рецепт зарождения мышей: "Положи в горшок зерна, заткни его грязной рубашкой и жди". Через двадцать один день из испарений зерна и грязной рубашки зародятся мыши.

Парацельс написал рецепт, с помощью которого можно было изготовить маленького человечка — гомункулуса. Зарождение происходит с помощью vis vitalis — жизненной силы, которая заселяет питательные вещества.

1665 год. Франческо Реди (врач) доказал что мухи не могут зарождаться на мясе, как считали ранее. Он провел опыт с сосудами, в которые положил мясо, рыбу, змею. Часть сосудов он оставил открытыми, часть закрыл кисеей (марлей). В открытых сосудах мухи отложили яички и там появились личинки мух, в закрытых сосудах личинок не было.

Антони Ван Левенгук открыл мир микроорганизмов. Стоило положить клочок сена в воду, как уже через несколько дней в настое было огромное количество инфузорий и еще более мелких существ. Они появились из неживого, утверждали некоторые ученые, другие считали, что живое появляется только от живого. Итальянец Спалланцани и русский ученый Тереховский пытались доказать, что "у микробов есть родители", для чего они длительное время кипятили различные настои и затем запаивали стеклянные колбы. При этом микробы не появлялись, но сторонники теории самозарождения считали, что длительное кипячение убивает жизненную силу, которая вновь может попасть в сосуд только с воздухом.

Парижская Академия наук назначила премию за решение этого вопроса, и в 1862 году Луи Пастер сумел доказать, что самозарождения микроорганизмов не происходит. Для этого он использовал колбу с длинным изогнутым горлом и кипятил настои при температуре 120 градусов. При этом погибали микробы и их споры, при остывании воздух проходил в колбу, а вместе с ним и микроорганизмы, но они оседали на стенках изогнутого горла колбы и в настой не попадали.

Так было окончательно доказано, что самозарождение живых организмов невозможно, все живое происходит от живого. Но в этом случае как же появились живые организмы на Земле? Или они созданы "высшей силой" или занесены из космического пространства.

Теория панспермии предполагает, что жизнь на Землю попала из космоса, споры микроорганизмов распространяются в космическом пространстве и могли попасть на древнюю Землю. Согласно этой теории живые организмы попали на Землю из космоса. В самом деле, космическое тело, попав в мировой океан, могло занести споры микроорганизмов на нашу планету. Есть ряд сообщений о том, что в метеоритах найдены примитивные формы жизни, но эти сообщения на сегодняшний день не кажутся ученым убедительными. И, самое главное, эта гипотеза не дает ответ на главный вопрос — как же все таки из неживого появилось живое.

2. Теория биохимической эволюции

Возвращаемся к вопросу о возможности самозарождения жизни на самой Земле. Возраст Земли составляет 5 — 7 млрд. лет. Все планеты проходят стадию раскаленного тела, температура на поверхности Земли в это время была более 4000ºС. Когда температура снизилась и стала меньше 100ºС, вода, находившаяся в первичной атмосфере Земли образовала мировой океан. В первичной атмосфере не было кислорода, атмосфера была "восстановительной". В ней были пары воды, аммиак, сероводород, метан, двуокись углерода, водород.

Очень продуктивной оказалась гипотеза советского академика А.И.Опарина, предполагающая возможность зарождения жизни на Земле. В 1924 году А.И.Опарин предположил, что появлению живых организмов предшествует абиогенное образование в атмосфере и океане органических соединений за счет энергии мощных грозовых разрядов, жесткого ультрафиолетового и радиоактивного излучения. Затем образуются биополимеры, которые концентрируются в коацерватах. В коацерватах идет эволюция органических молекул, появляются молекулы, придающие устойчивость коацерватам и способные к самовоспроизведению – нуклеиновые кислготы.

В 1953 году американский ученый С.Миллер смоделировал условия первобытной Земли, поместив в газовую камеру газы первичной атмосферы и за счет энергии электрических разрядов в эксперименте осуществил абиогенный синтез некоторых аминокислот, азотистых основания, рибозы, мочевины, молочной кислоты за счет энергии электрических разрядов. Отечественные ученые А.Г.Пасынский и Т.Е.Павловская получили сходные результаты с помощью энергии ультрафиолетовых лучей. Таким образом экспериментально было доказан абиогенный синтез всех важнейших биологических мономеров: аминокислот, азотистых оснований, сахаров, жирных кислот который происходил на первом этапе зарождения жизни на Земле.

К

Тест 6. Впервые осуществил(и) абиогенный синтез органических молекул за счет энергии электрических разрядов:

Тест 1. Доказал невозможность самозарождения личинок мух в сосудах с мясом, рыбой, угрями и змеей:

1. Л.Пастер.

2. Ф.Реди.

3. В.Гельмонт.

4. Спалланцани.

Тест 2. Доказал невозможность самозарождения микроорганизмов в колбе с питательным бульоном:

1. Л.Пастер.

2. Ф.Реди.

3. В.Гельмонт.

4. Спалланцани.

Тест 3. Появление жизни на Земле с помощью «Высшей силы» объясняет:

1. Теория панспермии.

2. Теории биогенеза.

3. Теории абиогенеза.

4. Теория креационизма.

Тест 4. Утверждает, что жизнь на Землю занесена из космоса:

1. Теория панспермии.

2. Теория биогенеза.

3. Теория абиогенеза.

4. Теория креационизма.

Тест 5. В 1924 году предположение, что в первичной атмосфере могли возникнуть простейшие органические соединения под влиянием электрических разрядов, было высказано:

1. С.Миллером.

2. А.Г.Пасынским.

3. Т.Е.Павловской.

4. А.И.Опариным.

5. Л.Пастером.