0

Происхождение жизни на земле

Планета Земля

Вокруг происхождения жизни на земле собралось достаточно загадок и тайн, приоткрыть дверцу которых пока не смог никто. Как зародилась жизнь на нашей удивительной планете? Этот вопрос гложет ученых всего мира не одно столетие. Тем не менее, исследователи разных эпох осмеливались выдвигать и распространят среди человечества свои теории возникновения живых существ на Земле.

О чем говорят древние рукописи?

Происхождение жизни на нашей планете интересовало людей всегда. Древние мудрецы выдвигали множество теорий и концепций о том, когда на земле зародилась жизнь. Упоминания о таких рассуждениях записаны в остатках старинных рукописей древними иероглифами и клинописью в эпоху существования Древнего Вавилона. Мудрецы того времени с уверенностью разглагольствовали о том, что знают этапы становления жизни в окружающей среде.



Философы античности распространяли информацию о зарождении живого из неживого. Но их рассуждения основывались на материалистической либо идеологической природе. Самыми яркими представителями периода Античности были Демокрит, Платон и Аристотель. Если первый предполагал, что вся живая материя состоит из атомов, то Аристотель и Платон выражали позицию становления живых существ последствием вселения живой формы в неживые объекты, т. е. наличие души. Именно данная теория двух античных философов получила поддержку среди остальных ученых и крепко закрепила свою позицию наиболее правдоподобной версии вплоть до конца XIX века. Казалось, античные мудрецы раз и навсегда расставили приоритеты существования всего живого на планете Земля. Но впереди было время…

Девятнадцатый век внес свои коррективы

С периодом появления новых аппаратов, ученые разного активно занялись вопросом: как произошла жизнь на нашей планете? Каждый имел право на собственное мнение.
В XVII веке появился микроскоп. Такое оборудование позволило Антони Ван Левенгук более углубленно заняться изучением живых существ, опираясь на основательные факты, предположенные им ранее.

В ходе исследований, ученый открыл и доказал, что в мире существуют мелкие микроорганизмы. В результате возникли новые дискуссии между почитателями совершенно двух разных теорий земной жизни: биогенеза и абиогенеза. Открытие Левенгука слегка расшевелило мир ученых, которые после доказательств существования простых одноклеточных организмов, начали защищать свои теории происхождения жизни на земле с еще большим энтузиазмом.

Представители первой гипотезы не сомневались, что жизнь началась именно от простейших организмов, сторонники абиогенеза — были категорично несогласные.
Луи Пастер, используя сугубо научные подходы, доказал, что существование всемогущей силы, которая порождает живые микроорганизмы, нет. Но он не лишил шанса все-таки предполагать, что жизнь возможна путем самозарождения при необъяснимых наукой обстоятельствах. Пастер понадеялся, что эту загадку смогут разрешить ученые в будущем.

Ситуацию в корне изменили открытия Чарльза Дарвина, прославившегося благодаря своей теории естественного отбора. Он уверенно заявил, что все существующие виды живых организмов на планете Земля произошли от одного общего предка. Такое мнение подверглось критике большинства ученых того времени и оспаривается по сей день. Спустя некоторое время, биологи поняли, что в чем-то Дарвин был прав. Его теория, указывающая на эры развития жизни на земле, основательно укоренилась в современной науке. После такого открытия мир биологии не смог устоять на тех позициях, которые выдвигались ранее.

Происхождение жизни на земле

Является ли жизнь вечной?

После двух поразительных открытий лабораторных исследований Пастера и Левенгука, и становление дарвинизма в мире биологии с новыми предположениями выступил Вильям Прейер. Он заявил, что рассматривать происхождение живых организмов на Земле бессмысленно, т. к. жизнь – вечна и неизменна. Такой аргумент имеет под собой чисто философскую почву. Это не помешало обрести истинных почитателей данной гипотезы о происхождении жизни на земле. После такого заявления физиками и астрономами был рассчитан период конечного существования планетарной системы. Выяснилось, что Вселенная не могла быть ни вечной, ни постоянной.

Свою теорию выдвинул и российский философ Владимир Вернадский. Он считал, что жизнь и все окружающее происходит от космоса, т.е. живые существа являются неотъемлемой частью бытия за пределами нашей планеты. Это подтверждало факт геологической вечности жизни. Она могла зародиться на Земле путем контакта поверхности планеты с инородными космическими предметами – метеоритами или кометами, упавшими на планету. Исходя из данного предположения, появилась новая теория зарождения жизни на земле.

Неизведанная вселенная





Панспермия – теория, в которой космос изображен как источник зарождения жизни на планете. Впервые эта идея была упомянута в работах философа Древней Греции Анаксагора. Спустя много веков о данной концепции высказался и французский геолог — ученый Бенуа де Майе. Панспермия вызвала интерес в таких представителей науки, как Сванте Август Аррениус, Герман фон Гельмгольц и лорд Кельвин Уильям Томсон. Благодаря активному изучению данного направления, в последующие года произошло становление космической эры.

В 1973 году лауреат Нобелевской премии Френсис Крик предположил, что молекулярные живые организмы попали на Землю из космоса при падении комет.
Он категорически исключал теорию абиогенеза, как вероятность зарождения жизни на планете. Свои высказывания ученый подтвердил, основываясь на образцах, упавших много веков назад метеоритов, и пород, доставленных с Луны и Марса.

В 2006 году космическая теория зарождения жизни на земле укрепилась еще больше.
Во время миссии Deep Impact была тщательно исследована комета Темпеля. Результаты произвели настоящий фурор. Проведенный анализ вещества, которые было добыто с кометы, показал, что в его составе имеется вода. То есть, что космические тела сохраняли существования жизни внутри себя. И возможно, на какой-то планете, кроме земли, есть жизнь. Вероятность того, что жизнь произошла от космоса, только возросла.

Предположение Опарина-Холдейна

Александр Опарин (справа) в лаборатории. 1938 г.

Александр Опарин (справа) в лаборатории. 1938 г.

Помимо панспермии, среди ученых начала ХХ века также обсуждались и другие гипотезы происхождения жизни на земле, составлялись таблицы, проводились исследования, эксперименты. Так работа российского исследователя Александра Опарина «Происхождение жизни» предполагала, что жизнь на планете зародилась от воздействия климатических условий и космических светил. Похожую концепцию озвучил в Англии биолог Джон Холдейн. Первый написал, что жизнь на Земле появилась благодаря природным энергиям (молнии, ультрафиолетовому излучению). Таким образом, происходило образование органических веществ из неорганических.

Взаимодействие с внешними погодными явлениями способствовало образованию скоплений в виде коацерватных капель.
Это протоорганизмы, оболочка которых состоит из мембран, где налаживаются такие процессы, как расслоение, зарождение зарядов. Как результат, происходят процессы метаболизма и обмена веществ.

Английский ученый предположил, что жизнь начала свой путь с океана, внутри которого под воздействием солнечных лучей происходили химические реакции, способствующие зарождение жизненных процессов. Комбинация аммиака, углерода и ультрафиолетовых лучей помогла начать популяцию органических полимеров, вокруг которых скапливалась мембрана из липидов. Именно в ней и образовывались, по мнению ученого, живые организмы.

Что думают современные ученые?





Еще одной распространенной гипотезой о том, как зародилась жизнь на земле, является теория Большого Взрыва. Считается, что подобное могло произойти около
14 млрд лет назад. А Солнечная Система в теперешнем ее виде начала функционировать спустя 9,4 млрд лет. Появилась планета Земля, которая превращалась с раскаленной в холодную и твердую. Образовалась атмосфера, где в основном присутствовали такие элементы, как оксид, углерод, метан, аммиак.

Падение из космоса на земную поверхность объектов с содержанием воды в виде льда помогли образовать Мировой океан. Именно в нем проходили наиболее значимые химические реакции, которые положительно повлияли на создание жизненных процессов. Под воздействием природы после 1 миллиарда лет существования планеты запустился процесс полимеризации: вода синтезировалась в простые белки и полинуклеотиды. Взаимодействие двух данных компонентов стало началом образования коацерватов, имеющих внутри зачатки ядра и мембраны.

Приблизительно 3,5 млрд лет до н.э. – это время, когда начали образовываться протобионты, клетки способные к обмену веществ. Спустя полмиллиарда лет после этого, предположительно, появились первичные бактерии леток. Это время ученые нарекли началом биологической эволюции. То есть жизнь на земле зародилась на 4 млрд лет после образования планеты. Ниже представлена таблица развитие жизни на земле.

Таблица развитие жизни на земле

Теория Опарина о происхождении жизни на земле была положительно встречена коллегами учеными, сторонниками теории абиогенеза. Но были поставлены под сомнения некоторые нюансы, возникшие при тщательном рассмотрении концепций русского и английского ученых. Первыми начали проводить научное расследование касаемо правдивости теории ученые из Америки Гарольд Юри и Стенли Миллер.
Они смоделировали в лабораторных условиях макет Земли эпохи зарождения, когда предположительно начался процесс возникновения органических соединений. Внутри прибора происходила постоянная циркуляция газовой смеси, существовавшей миллиарды лет назад.

Искусственно был воссоздан эффект молнии и вулканической деятельности внутри колбы. По истечению недельного срока испытаний ученые зафиксировали перерождение газа в органические соединения, среди которых были аминокислоты, сахар и липиды. При повторной лабораторной работе теория Опарина — Холдейна только подкреплялась научно доказанными фактами. Спустя годы, в лабораториях других стран ученые как альтернативу соединяли стандартную газовую смесь с сероводородом. Опыты проходили успешно, но желание зайти дальше и попытаться извлечь новые живые компоненты не увенчались успехом.

Как появилась ДНК?




Несмотря на хорошие показатели и явный триумф теории, существовали значительные недостатки выдвинутой идеи. Главным изъяном теории Опарина — Холдейна была неспособность внятно и доступно объяснить причину появление у протобионтов свойства размножения с сохранением функции последующего деления на живые клетки.

ДНК был открыт и научно обоснован. В результате кропотливого труда, учеными был заявлен новый кандидат на роль молекулы, давшей жизнь всему на планете.
Это РНК – рибонуклеиновая кислота. Данная макромолекула состоит из простых органических цепей, содержащих атомы азота и моносахарида. Внутри каждой зашифрован генетический код. РНК может разрываться и соединяться с другими такими же клетками. Этот элемент наделен функцией быстрого самовоспроизведения. Новую, более усовершенствованную, теорию зарождения жизни на земле выдвинул и описал в 1986 году американский физик и микробиолог Уолтер Гилберт.

Спустя 20 лет в 2004 году опровергнуть теорию и найти новый источник зарождения жизненных процессов предпринял попытку Саймон Николас Платтс, а в 2006 году – Паскаль Эренфройнд вместе с командой опытных ученых. Вместо РНК были исследованы полиароматические углеводороды (ПАУ). Считается, что в период становления Солнечной системы они были очень распространены в космосе. ПАУ хорошо соединяются с азотными микроорганизмами, которые имеются в составе РНК.

ДНК

ДНК

Теории, не подтверждающиеся наукой

Кроме научно обоснованных теорий, существуют версии становления жизни, не имеющие твердой подтвержденной почвы. Многие скептики отрицают подобные заявления, но немало и тех, кто придерживается ненаучных теорий. Люди, верящие в божественные силы, утверждают, что жизнь на земле зародилась, когда этого захотели боги и дуги. В некоторых источниках можно, например, прочесть, что все растения, рыбы вылавливались из дна моря огромной птицей вороном, люди исходили из тела предка Паньгу, лепились из глины, формировались из пепла, были детьми богов и чудовищ. Звучит как фантастическая повесть, но она описывается в античных книгах.




Следующей ненаучной теорией является креационизм. Понятие впервые встречается в XIX веке. Сторонники теории гласят, что жизнь произошла так, как это расписано в святом писании (Библия, Тора и другие священные религиозные книги). Теория не имеет научных доказательств, но ее почитатели упорно пытаются внедрить и распространить креационизм во всем мире. Неоспоримым остается факт, что места, указанные в святых летописях, довольно просто распознать и увидеть в современное время.

Подводя итог, можно сказать, что в мире с каждым годом существует высокая вероятность возникновения новой идеи – откуда произошла жизнь. Несомненно, еще не один десяток поколений будет томиться над этим главным вопросом человечества. Кто-то будет стоять на позиции, что теория абиогенеза объясняет все жизненные процессы на планете, кто-то является сторонником теории панспермии. Возможно, со временем новый ученый выдвинет другую, совершенно противоположную, концепцию развития жизни на планете. И мы, наконец то, поймем, в чем смысл жизни на земле человека. Но этот вопрос так и не удастся раскрыть на все сто процентов.

Не забывайте делиться. Спасибо.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *