Основные гипотезы происхождения жизни

Вопрос о происхождении жизни является одним из н иболее рудных и в тоже время интересных вопросов современного естес вознания. Трудность его состоит в том, что ученые не могут точно воспроизв сти все процессы и явления, происходившие в нашей Вселенной миллиарды лет назад. В тоже время нынеш-нее многообразие форм и проявлений жизни на план те приковывает к этой про-блеме самое пристальное внимание. Сегодня ыделяют следующие основные ги-потезы происхождения жизни.

Креационизм.Согласно этой гипотезе жизнь и в е населяющие Землю видыживых существ созданы Богом. Причем божественное сотворение мира произо-шло одномоментно, поэтому сам процесс созд ния жизни не доступен для наблю-дений во времени. Кроме того, креационизм не дает ясного толкования о проис-хождении самого Бога-Творца и поэтому носит характер постулата. Знаменитый шведский естествоиспытатель К. Линней , а также выдающийся русский химик М. В. Ломоносов поддержив ли д нную догму возникновения жизни.

Гипотеза самопроизволь ого з рожденияподразумевает возникновениеживых организмов из еживого вещества. Данная гипотеза явилась альтернати-вой креационизму, ког а акопле ые знания людей о живой природе стали под-вергать сомнению сотворение жизни Богом. Философы Древней Греции и есте-ствоиспытатели сре невек вой Европы верили в появление живых организмов из неживой материи. Они считали и даже пытались доказать, что лягушки и на-секомые зав дятся в сыр й почве, мухи — в гнилом мясе, мыши — в грязном белье и т. д. Взгляды о самопроизвольном зарождении жизни были распростра-нены п ктически до конца XVIII в. Только в середине XIX в. французский уче-ный Луи П стер доказал, что бактерии вездесущи и любые неживые объекты могут быть «з р жены» ими, если не проводить стерилизацию. Таким образом, Пастер подтвердил теорию биогенеза — жизнь может возникнуть только из предшествующей жизни. В то же время этот ученый окончательно опроверг кон-цепцию самопроизвольного зарождения жизни.

Во второй половине XIX в. получила распространение гипотеза панспермии. Согласно этой гипотезе жизнь могла быть занесена на Землю из космоса с других планет вместе с метеори-тами и космической пылью. Следует отметить, что ее сторонником был великий русский уче-ный, создатель современного учения о биосфере В. И. Вернадский. Действительно, современные лабораторные исследования подтверждают высокую устойчивость некоторых микроорганизмов и их

Правообладатель Народная асвета

Основные гипотезы происхождения жизни

А. И. Опарин(1894—1980) —русский биохимик.Вы-двинул гипотезу возникновения жизни на Земле (1922)

спор к радиации, низким температурам и другим неблагоприят-ным воздействиям. В последнее время появились сообщения о том, что в метеоритах обнаружены следы органического веще-ства. При изучении ближайшей к Земле планеты Марс были най-дены структуры, похожие на бактерии, и следы воды. Однако ука-занные находки не отвечают на вопрос о происхождении жизни, а просто переносят эту проблему в иную часть нашей Галактики.

Биохимическая гипотеза возникновения жиз-ниявляется наиболее распространенной в настоя-

щее время. Биохимическую гипотезу в 20-е гг. прошлого ека предложили рус-ский биохимик А. И. Опарин и английский биолог Дж. Холдейн. Она легла в основу научных представлений о происхождении жизни.

Суть данной гипотезы заключается в том, что на р нних этапах развития Зем-ли существовал продолжительный период обр зов ния орг нических соединений из неорганических без участия живых организмов (рис. 38, 1). Для синтеза органиче-ских соединений источником энергии служило ультрафиолетовое излучение Солн-ца. Солнечная радиация в то время не з держивалась озоновым слоем, потому что ни озона, ни кислорода в атмосфере древней Земли не было. Аминокислоты, сахара

и другие синтезированные орга ические соединения в течение десятков миллионов лет запасались в древнем океа е. Их акопление в итоге привело к образованию однородной массы, которая была азва а Опариным «первичным бульоном». По мнению Опарина, именно в «первичном бульоне» и возникла жизнь (рис. 38, 2).

Опарин считал, что решающая роль в превращении неживого в живое при-надлежит белкам. Именно белки способны образовывать коллоидные комплексы, притягивающие к себе м лекулы воды. Такие ком-плексы, сливаясь д уг с д угом, формировали ко-ацерваты —ст укту ы,обособленные от осталь-ной массы воды (рис. 38, 3).

Коацерв ты обл д ли некоторыми свойства-ми живого. Они могли избирательно поглощать из окружающего раствора вещества и за счет этого увеличиваться в размерах — некое подобие пи - тания и роста (рис. 38, 4). При дроблении ко-

Дж. Холдейн(1892—1964) —английский биолог,под-твердивший генетическую основу эволюции и мутагенеза

Правообладатель Народная асвета

96 Глава 4

Рис. 38. Схема зарож е ия жиз и согласно биохимической гипотезе Опарина—Холдейна

ацерватов образовывались новые капли, сохранявшие основные свойства ис-ходного образ вания — п обие размножения (рис. 38, 5). Но для превра-щения в первые живые рганизмы коацерватам не хватало биологических мем-бран и генетическ й инф рмации, обеспечивающей воспроизводство.

Следующим шагом в зарождении жизни стало появление мембран. Они мог-ли обр зовыв ться из липидных пленок, покрывающих поверхность водоемов, к которым присоединялись растворенные в воде белки. В результате поверхность коацерв тов приобретала структуру и свойства биологической мембраны, которая уже могла пропускать внутрь одни вещества и не пропускать другие (рис. 38, 6).

Дальнейшее объединение коацерватов с нуклеиновыми кислотами привело к образованию способных к саморегуляции и самовоспроизведению первых живых организмов — протобионтов. Эти примитивные первичные организмы были анаэробами и гетеротрофами, питавшимися веществами «первичного бульона». Таким образом, спустя 1 млрд лет согласно этой гипотезе завершилось зарожде-ние жизни на Земле.

Правообладатель Народная асвета

Общая характеристика теории эволюции Ч. Дарвина

В настоящее время выделяют следующие основные гипотезы происхож-дения жизни: гипотезы креационизма, самопроизвольного зарождения, панспермии и биохимическую. Среди современных взглядов ученых на происхождение жизни важнейшее место занимает биохимическая ги-потеза. Согласно ей жизнь на Земле возникла за продолжительный от-резок времени в отсутствие кислорода при наличии химических веществ и постоянного источника энергии.

1.В чем заключаются принципиальные отличия гипот з происхожд ния жизни?

2.В чем несостоятельность гипотезы самопроизвольного зарожд ния жизни?

3.Какие современные научные данные можно при ести подд ржку гипотезы панспермии? 4. Охарактеризуйте сущность биохимической гипотезы зарождения жизни. В каких, на ваш взгляд, условиях могли возникнуть жи ые организмы?