Теории происхождения жизни на Земле

Вопрос о возникновении жизни на Земле всегда волновал человечество. Строились всякие, в том числе и фантастические, гипотезы. Вплоть до XIX века бытовало представление о том, что живые существа могут появиться в гнилом мясе, в сенной настойке, в мясном бульоне.

Исследования Л. Пастера доказали ложность таких представлений. На основе опытов по пастеризации (обработка продуктов высокой температурой для предотвращения попадания извне спор микроорганизмов) он показал, что никаких организмов ни в бульонах, ни в других питательных средах не появляется.

В настоящее время доказано, что абиогенным путем жизнь на Земле в современных условиях возникнуть не может.

Ложным, не выдерживающим никакой критики, является представление о божественном происхождении жизни на Земле.

Идеи о занесении жизни на Землю из Космоса маловероятны и не подтверждаются анализом тел, попадающих на Землю из космического пространства.

Современные представления о происхождении жизни на Земле наиболее полно отражает гипотеза А. И. Опарина и Дж. Б. С. Холдейна, разработанная в 1924-1927 гг. Сущность этой гипотезы такова.

Жизнь на Земле возникла на соответствующем этапе развития планеты Земля в архейской эре. Более 6 млрд. лет назад Земля находилась в звездной стадии развития, которая постепенно перешла в планетную. Температура Земли постепенно снижалась, произошло перераспределение атомов химических элементов. Атомы тяжелых элементов переместились к центру планеты, а атомы легких — остались на поверхности.

Снижение температуры способствовало протеканию химических реакций с образованием бинарных соединений (состоят из двух химических элементов). Образовались вода, аммиак, оксиды углерода и другие вещества.

Когда на поверхности Земли температура стала меньше 100 °С, вода стала конденсироваться и возникли гигантские горячие водоемы, т. е. первичный океан, наполненный горячей водой.

В первичном океане, в его горячей воде стали протекать разнообразные химические реакции, сопровождающиеся возникновением сложных неорганических и органических веществ, между которыми, в свою очередь, происходили химические взаимодействия. Подобные процессы были возможны еще и потому, что до поверхности Земли свободно доходили космические излучения с большой энергией.

Простые органические вещества постепенно усложнялись, что привело к возникновению жиров, углеводов, белков и нуклеиновых кислот. Эти органические вещества концентрировались в определенных местах водного пространства и образовывали коацерваты.

Коацерваты — открытые системы, способные к обмену веществ с окружающей средой, а также к росту.

В процессе длительного исторического развития из коацерватов возникли пробионты.

Пробионты — протоклетки, способные к самовоспроизведению, т. е. первичные организмы.

Возникновение пробионтов означает качественный переход, когда химическая эволюция перешла в биологическую.

Пробионты были гетеротрофными организмами, так как их жизнедеятельность осуществлялась за счет энергии, заключенной в органических веществах, поступающих в пробионт извне. Таких веществ в окружающей среде было немного, и это привело к возникновению автотрофного питания у некоторых из первичных организмов.

Автотрофное питание осуществлялось либо хемосинтетически, либо фотосинтетически. Фотосинтетический способ питания оказался наиболее перспективным, так как позволил усваивать солнечную энергию и привел к возникновению на Земле окислительной атмосферы. Окислительная атмосфера способствовала возникновению аэробных организмов. В результате первичных эволюционных процессов возникла жизнь на Земле, которая на том этапе представляла собой совокупность простейших одноклеточных или неклеточных организмов, способных и к автотрофному, и к гетеротрофному питанию. Гетеротрофное питание могло осуществляться как сапрофитно, так и паразитно. Среди первичных организмов были и аэробные, и анаэробные формы.

К концу архейской эры на Земле возникли предклеточные и предъядерные организмы — бактерии и сине-зеленые водоросли, а также возможно и вирусы.

В настоящее время теория происхождения жизни на Земле, созданная А. И. Опариным, стала фундаментом разработки космохимических исследований и поиска жизни во Вселенной. Кстати, моделирование предполагаемых условий, в которых протекала химическая эволюция соединений и проведение соответствующих процессов, показывает правильность идей о возможном ходе развития процессов возникновения жизни.

Теорию А. И. Опарина можно сформулировать в виде следующих постулатов.

1. Жизнь является одной из стадий эволюции Вселенной.

2. Возникновение жизни есть результат химической эволюции соединений углерода.

3. Для перехода от химической эволюции к биологической необходимы формирование целостных многомолекулярных систем и их естественный отбор.

Существуют альтернативные гипотезы происхождения жизни, отрицающие третий постулат данной теории. Взамен его выдвигают либо случайность, либо предопределенность возникновения первичной жизни. Так, шведский цитогенетик Лима-де-Фария отвергает роль биологического отбора. Такая крайность вряд ли может быть обоснована, так как объективные наблюдения и практическая деятельность человека доказывают обратное. Поэтому на современном этапе развития цивилизации теория происхождения жизни на Земле, выдвинутая А. И. Опариным, является наиболее приемлемой и объективной.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.