Възникването и възникването на живота на Земята: основните хипотези

Съдържание:

Възникването и възникването на живота на Земята: основните хипотези
Възникването и възникването на живота на Земята: основните хипотези
Anonim

Ако табулирате хипотезите за произхода на живота на Земята, измислени по различно време, лист А4 не е достатъчен за това, толкова много различни варианти и теории са разработени от хората от дълго време. Трите основни и най-големи групи от предположения са връзката с божествената същност, естествената еволюция и космическото заселване. Всеки вариант има последователи и противници, но основният научен вариант е теорията на биохимията. Помислете за различни системи и идеи за това как е възникнал органичният живот на нашата планета.

произход на живота на земята
произход на живота на земята

То самото

Един от вариантите за обяснение на произхода и развитието на живота на Земята е спонтанното зараждане. За първи път подобни идеи се раждат преди много, много отдавна. Според учените началото на всичко е неодушевената материя и именно от нея се е появила органичната материя. Бяха организирани множество експерименти, чиято задача беше илипотвърждават правилността на предположението или го опровергават. По едно време Пастьор получи награда за експерименти с варене на бульон в колба, тъй като те направиха възможно да се докаже, че животът идва само от живи същества. Но това не даде отговор на въпроса откъде идват самите организми, които са започнали процеса.

Външни сили

От дълго време в обществото съществуват идеи за произхода на живота на Земята, обясняващи всичко чрез божествена намеса. Предполага се, че целият живот на планетата се е появил наведнъж и това се случи, защото някое висше същество изрази своята воля и използва уникалната си сила. Това същество трябва да има невероятна сила, способности, непонятни за хората. Кой точно е създал живота, мненията се различават. Някои наричат създателя Абсолют, други го наричат върховното божество, някакъв велик ум.

За първи път подобно обяснение е измислено в древни времена. Религиите по света се основават точно на такова предположение. В момента не е възможно да се опровергае предположението, тъй като няма еднозначен научен отговор, който да обясни всички процеси и явления, които се наблюдават на нашата планета.

Панспермия и стационарност

Един от вариантите, който дава представа за произхода на човешкия живот на Земята, как са се появили други видове и форми на органичен живот, се предполага да разглежда космоса като вид постоянен, стабилен обект. Вечността става постоянно състояние и животът е само в него. Тя може да се движи между различни планети. Предполага сепътуване, реализирано чрез метеорити. Вярно е, че астрофизиците са доказали, че Вселената се е образувала преди 16 милиарда години и причината за това е първичната експлозия. Такива научни изчисления противоречат на теорията за панспермията, което не пречи на редица последователи да защитават своя случай.

Биохимия

Накратко, хипотезата за възникването на живота на Земята, свързана със спецификата на биохимичните процеси, е доминираща в научния свят днес. За първи път е формулиран от известния биохимик Опарин. Въз основа на неговата работа, формите на живот се появяват поради еволюцията на химичните взаимодействия. Такива реакции са в основата на органичния живот. Вероятно първо се е образувало космическото тяло (нашата планета), а след това атмосферата. Следващата стъпка в еволюцията беше органичният синтез, реакциите, резултатите от които бяха вещества, необходими за нашия живот. Милиони, милиарди години са отишли в еволюцията на видовете и формирането на разнообразието от живот, което може да се наблюдава в момента.

Правилността на тази теория се потвърждава от редица научни експерименти. Въпреки че в момента се смята за основното, има редица опоненти, които не са съгласни с обяснението.

Дарвин: Началото

За първи път емблематичният труд на този учен, който завинаги се е вписал в историята на науката на нашата цивилизация, е публикуван през 1860 г. Тогава по рафтовете на книжарниците се появи публикация, която разглежда научната теория за произхода на живота на Земята. Всеки образован човек е чувал за идеите на Дарвин в наши дни. Както вярваше този изключителен учен, човекът е продукт на еволюцията, резултат отбрутален естествен подбор. Предполага се, че нашият вид произхожда от маймуни, а условията на съществуване и нюансите на развитие, случайните характеристики и околната среда позволиха да се появи умът. Независимо дали Дарвин е бил прав или не, мненията все още се различават и до днес. Мнозина са убедени, че доказателствата за теорията са неубедителни, така че приемането им е неразумно.

Експерименти и теории: има и странни

Ако съберете всички известни теории за произхода на живота на Земята в таблица, отделните редове в нея със сигурност ще предизвикат усмивка или значителна изненада у образован човек. Например през седемнадесети век ученият Хелмонт съобщава, че е успял да пресъздаде мишка само за три седмици. За да успея, трябваше да взема жито, изцапана риза и експериментът беше проведен в тъмен килер. Според теорията на Хелмонт, ключовият фактор за успех е човешката пот, която е основната движеща сила на живота. Според този учен от седемнадесети век чрез потта неживото се преражда в живите. Развивайки теорията си, изследователят смята, че блатото е източникът на произхода на жабите, а червеите се появяват от почвата. Вярно е, че не беше възможно да се разбере какво стана основата за появата на човека.

През 1865 г. за първи път теорията за произхода на живота на Земята е изказана накратко, което предполага обяснение да се търси в космоса. Авторът е учен от Германия - Рихтер. Според негово предположение живите клетки са влезли в нашата планета с метеорити и прах от космоса. Един от факторите, които подсказватче в тази хипотеза има зрънце истина – повишената устойчивост на редица организми към радиация и ниски температури. Въпреки това, няма реални факти, които биха могли да формират забележителна доказателствена база.

Болен и здрав, вярно и невярно

Както можете да научите от световната история, те говореха и спореха за произхода на живота на Земята, обсъждаха много, правеха не по-малко експерименти. През 1973 г. светлината вижда нова теория, чиито автори са Оргел, Крийк. Те предполагат, че органичният живот на планетата е резултат от умишлено замърсяване. Учените смятаха, че на Земята са изпратени дронове, пригодени за космически полети, и именно с тях клетките са проникнали. Вероятно всичко това е организирано от някаква извънземна високоразвита цивилизация, която беше застрашена от катастрофа, може би пълно унищожение поради непреодолим фактор. Хората, които обитават нашата планета днес, според Крийк и Оргел, са далечни потомци на тази извънземна цивилизация.

възгледи за произхода на живота на земята
възгледи за произхода на живота на земята

Тъй като развитието на идеите за произхода на живота на Земята има многоетапен характер, най-удивителните предположения се раждат в различни периоди от развитието на социалните и природните науки. Например някои са убедени, че наоколо няма нищо реално и всъщност Вселената е просто матрица. Ако следвате това предположение, хората всъщност нямат тела. Това са някои особени същности, които поради това, че са в матрицата, само придобиват умения.

Вода и въздух

Страхотновъзглед за произхода на живота на Земята е от Харди, специалист в областта на биологията. Като основа за своите разсъждения той използва изчисленията на Дарвин. Харди предположи, че прародителят на човека е обитаваща във вода маймуна хидропитекус.

Не по-малко странна за много учени е идеята, че прилепите са съществували на планетата по-рано и именно от тях произлиза човешката раса. Като доказателство за тази теория са дадени артефактите на шумерската цивилизация, оцелели до наши дни. От това време са запазени много изображения на странни прилепи. Можете да ги видите предимно на тюлени.

Друга любопитна теория предполага, че човекът първоначално е създаден от боговете и първите индивиди са имали признаци и от двата пола. И до днес тази идея за произхода и началните етапи на живота на Земята е слязла благодарение на митовете на древна Гърция. От тях можете да научите, че божествените същности са създали човека и можете да прочетете описанието на този първи тип в „Пир“на Платон. Тялото на всеки индивид беше сферично, с четири ръце и крака, а на главата имаше двойка идентични лица. Създанията се оказаха горди и жадни за власт, те се опитаха да заемат позицията на боговете, за което бяха наказани с раздяла. Според легендата Зевс разрязва всички наполовина и оттогава и до днес всеки човек живее в търсене на своята сродна душа.

Гено-, холобиоза

Генобиозата е вариант на обяснението за произхода на живота, който се основава на първенството на молекулите, в които е записан генетичният код. Холобиозата е термин за идея.първенството на структурите, способни на метаболизъм чрез ензими. Тези два подхода се различават преди всичко в оценката на първенството на един или друг фактор. И двете се считат за научни и заслужават известно внимание.

развитие на идеи за произхода на живота
развитие на идеи за произхода на живота

Идеите на Опарин

Този научен произход на живота на Земята се свързва и с името на изключителния учен Халдейн. Още през 1924 г. Опарин, който все още не е имал статут на академик, публикува статия, в която разглежда особеностите на формирането на органичен живот. През 1938 г. материалът е преведен на английски и веднага предизвиква обществен интерес. Опарин смята, че при използване на концентрирана течност с макромолекулни съединения е възможно да се получат зони с особено висока концентрация, които се образуват спонтанно. Такива зони се открояват от общата среда и могат да влязат в химичен и енергиен обмен с нея. Решено е да се наричат такива образувания коацервати.

Опарин предполага, че появата на органичен живот се случва на етапи. Първо се появиха органични съединения, следващата стъпка беше образуването на протеинови молекули, а последната стъпка беше изчисляването на протеиновите тела. В много отношения тази теория се основава на предишни изследвания на космическите тела. Проучванията на астрономите показват, че системите от планети и звезди се образуват от газова и прахова материя, която съдържа метали, оксиди, амоняк, метан, вода, водород. Когато първичният океан се появи на нашата планета, заедно с него бяха създадени условия, в които може да се появи органичен живот. Въглеводородите в течности могат да влязат в химични взаимодействия, включително сложно структурирани реакции и трансформации. Постепенно молекулите стават по-сложни, което води до образуването на въглехидрати.

Стъпка по стъпка към истината

Развивайки своята теория за произхода на живота на Земята, Опарин успява да докаже, че ултравиолетовото лъчение е достатъчно условие за образуването на аминокиселини и редица други биохимични съединения, важни за органичния живот. Възможно е да се постигне реакцията при изкуствени условия. За да се образуват протеинови тела, трябваше да се появят коацервати. Известно е, че при специфични условия водната обвивка може да бъде ясно дефинирана, отделяйки молекулата от средата, в която се намира. Молекулите с такава обвивка биха могли да взаимодействат чрез свързване и това станало механизмът за появата на мултимолекулни структури, наречени коацервати. Както показват по-нататъшни проучвания, простото смесване на полимери също прави възможно получаването на такива образувания. Полимерните молекули се самосглобяват в сложни структурни образувания, които могат да се видят под микроскоп.

Според теоретичната биология произходът на живота на Земята стана възможен, тъй като коацерватите са в състояние да вземат материя от околната среда. Този тип се наричат отворени системи. В капка коацерват може да бъде включен катализатор (ензимите попадат в тази категория) и това инициира серия от биохимични реакции. Наред с другото разнообразие е налична полимеризацията на мономери, взети от околното пространство. Капки получаватспособността за растеж, добавяне на тегло, смачкване. Коацерватите, както показват проучванията, са в състояние да растат и да се размножават, метаболитните процеси са им достъпни. Еволюцията е осъществена чрез естествен подбор.

Продължаване на проучването

В биологията хипотезите за произхода на живота на Земята са тествани през 1953 г., когато Милър поема експериментите. Създава се смес от четири молекули, която се поставя в затворено пространство и започва да се третира с електрически ток. Анализът на резултатите показа, че аминокиселините се образуват с участието на такъв катализатор. Продължаването на поредица от експерименти даде възможност да се получат реакции, резултатите от които са нуклеотиди, захари. Това позволи на учените да направят авторитетно заключение, че еволюцията е възможна, ако има коацервати, но независимото възпроизвеждане на системата не е присъщо.

космически произход на живота на земята
космически произход на живота на земята

Въпреки че хипотезата за произхода на живота на Земята получи официално обосновка, все още имаше някои неясноти. Отначало учените просто си затваряха очите за тях. Беше известно, че в коацерват може да се появи успешна молекулярна протеинова структура и процесът няма ясна система и протича на случаен принцип. По този начин, например, биха могли да се образуват ефективни катализатори, благодарение на които даден коацерват може активно да расте и да се размножава. В същото време не беше възможно да се обясни как такива катализатори могат да бъдат копирани, така че следващото поколение коацервати също да ги използва. Нямаше обяснение за точното възпроизвеждане на сингълпротеинови структури, които са се доказали като особено ефективни.

Наука и живот

Въпреки че идеята на Опарин се превърна в основна хипотеза за произхода на живота на Земята, не може да се допусне, че в нея имаше достатъчно неясноти, особено в началото. В същото време учените категорично установиха, че е възможно спонтанно образуване на силно концентрирани капчици на базата на мастни съединения, които се появяват по абиогенен начин. В същото време стана възможно да се реагира с така наречените живи разтвори, тоест с РНК молекули, способни да се възпроизвеждат. Сред тях са рибозимите, под въздействието на които се активира синтеза на мазнини. Такава молекулярна общност може с право да се счита за жив организъм.

Произходът на живота на Земята в съвременната наука се основава на теорията на Опарин, от която следва, че първоначалните структури са били протеини, в същото време в умовете на учените доминира по-прогресивна версия на хипотезата. Неговата основа беше изследването на рибозимите, тоест онези молекули, които се характеризират с ензимна активност. Тези структури могат едновременно да носят протеинова функционалност и ДНК, съхраняват генетична информация и активират биохимични реакции. Учените предполагат, че първо се е появила РНК, в която изобщо няма протеинови компоненти, ДНК. Тогава за първи път се появява автокаталитичният цикъл, възможността за съществуване на който се обяснява с рибозими, които катализират копирането на самите себе си.

Спонтанно генериране и версии на събития

Ако се върнем към отдавна формираните концепции за произхода на живота на Земята, е необходимоспоменете идеите, които доминират над вавилонците, китайците и египтяните. Теориите, които се появиха в тези древни общества, бяха близки по същество до креационизма, въпреки че имаха редица различия. Аристотел увери, че има такива частици, в които има активно начало. От него, ако наблюдавате подходящи външни условия, може да се появи нещо живо. До известна степен е трудно да се оспорят изчисленията му. Например, Аристотел е бил убеден, че оплодената яйцеклетка съдържа такъв активен принцип. От друга страна, древният учен вярвал, че то е и в разлагащото се месо, и в лъчите на слънчевата светлина - и това вече е далеч от истината.

Ако накратко оценим историята на развитието на хипотезите, произходът на живота на Земята като научна тема ще трябва да бъде признат за практически забранен за дълго време. Това се дължи на разпространението на християнството като доминиращ светоглед. Свещените книги от този период дават подробно описание на възникването на живота от гледна точка на религията, а идеята за спонтанното поколение избледнява на заден план, въпреки че не е напълно изоставена. През 1688 г. Реди, биолог от Италия, поставя интересен експеримент върху подобна хипотеза. Струваше му се съмнително, че е възможно спонтанно генериране на живот от всичко. И така, след като разгледа разлагащото се месо, той установи, че червеите в него са ларви на мухи. По-нататъшното изследване на живите показа, че животът се формира от друг живот. Наричаше се биогенеза.

научен произход на живота на земята
научен произход на живота на земята

Търсене на истината

Въпреки че експериментите на Реди изглежда дават известна представа за невъзможносттаспонтанен произход на живота на Земята, такава теория сама по себе си все още привличаше любознателните умове на своето време. Левенхук започва първите си изследвания с помощта на микроскоп. Изследването на микроскопичните форми на живот предполага, че все още е възможно спонтанно генериране. В същото време Левенхук се въздържа от спорове между онези, които се придържат към различни варианти, само провеждайки експерименти, които го интересуват, и докладвайки на научната общност за техните резултати. И все пак всяка нова информация се превръщаше в храна за разгорещени дискусии.

Нови стъпки в тази посока станаха възможни благодарение на изследванията на Пастьор. Опитвайки се да определи особеностите на произхода на живота на Земята, ученият провел експерименти с водна среда и установил, че бактериите са почти навсякъде и навсякъде. Дори в нежива среда такива форми на живот могат да се появят, ако първо не се извърши щателна стерилизация. Варени са различни среди, в които могат да се появят микроорганизми и, както показа изследването, при определени условия всички спори загиват. Ако в същото време беше възможно да се осигурят условия за ненавлизане на бактерии отвън, животът не възникна. За своите експерименти Пастьор изобретява специален стъклен апарат. Неговата работа се оказа доказателствената база, благодарение на която идеята за спонтанно генериране на живи същества най-накрая се оттегли и теорията за биогенезата дойде да я замени.

Теория на еволюцията

Обяснявайки произхода на живота на Земята, еволюцията доскоро беше основната теория, приета в научната общност. Тя се основава на работатачленове на семейство Дарвин. Значителен принос имат Еразъм, лекар и натуралист по професия, който през 1790 г. предлага еволюцията като основна теория за развитието на живота, и неговият внук Чарлз, чието име сега е известно на всеки образован жител на планетата. Натуралистът е живял през деветнадесети век и привлича вниманието към своята личност, като систематизира значителна информация за характеристиките на съществуването на живите.

Еволюционната теория не е измислена от нулата. По времето на живота на известния учен мнозина смятат идеите на Кант за космологията за правилни, както и идеите му за времето, безкрайността, механичните закони, които доминират в нашия свят. Тези закони вече са описани от Нютон. Лайел потвърди идеята за униформитаризма, родена през 18 век, от която следва, че Земята се е формирала в продължение на милиони години, това се е случило постепенно и бавно, а някои процеси продължават и до днес. Публикувана е тритомна комбинация, посветена на геоложките основи. За първи път започва да се публикува през 1830 г., до 33-та и трите тома са издадени.

произход на живота на земята накратко
произход на живота на земята накратко

Дарвин: научни изчисления

Разглеждайки произхода на живота на Земята, ученият решава, че еволюцията на органичния живот се дължи на взаимното влияние на естествения подбор, генетиката и променливостта един върху друг. И трите фактора допринасят и в резултат организмите получават уникални характеристики, които им позволяват да се адаптират към живота в този свят. Така се образуват нови видове. За да се аргументира позицията, беше достатъчно да се спомене наличието на рудиментарниоргани, както и теорията за рекапитулацията на ембриона. Общо ученият формира списък от 180 зачатка, присъщи на човека. Това е името на органи, които с развитието на индивида са престанали да бъдат значими, те могат да бъдат отстранени. Постепенно обаче учените, занимаващи се с рудименти, разкриват нова функционалност на различни части на тялото, откривайки, че човек по принцип няма ненужни части. Дълго време се смяташе, че апендиксът е класически остатък, но днес е известно, че играе основна роля в силата на имунната система и изследванията продължават да установяват значението му за здравето.

Теорията на Дарвин за произхода на живота на Земята апелира към идеята за рекапитулация на ембриона, но тя беше разсеяна в обозримо бъдеще. Тази идея е предложена за първи път от Хекел през 1868 г. Основната догма беше фактът за сходството на кучешките, човешки четириседмични ембриони. Както показват проучванията от онова време, човешкият ембрион има ембрион на опашката и хрилните цепки. Но продължаващите изследвания показват, че Хекел е фалшифицирал изображения, за които е признат за научна измама. Теорията обаче стана несъстоятелна. Но в съветските учебници до самия край на съществуването на държавата можеха да се видят илюстрации, показващи, че теорията за рекапитулацията е вярна. Но в останалата част от света научната общност отдавна отхвърля подобни идеи.

Обмен на биоенергийна информация

Въпреки че много теории се появиха много отдавна и с течение на времето работата на учените се свежда до доказване на тяхната непоследователност, има и такива предположения и хипотези, които се появиха напоследък. със сигурност,това не е космически произход на живота на Земята, а по-сложни понятия. Един пример е обменът на биоенергия и информация. За първи път такъв термин е предложен от биофизици, биоенергетици и еколози. Авторът на фразата е Волченко, който през 89-та изнесе доклад пред публика на специализирана всесъюзна конференция. Събитието се проведе в столичния регион. Биоенергийно-информационният обмен се оказа доста интересна област на изследване, учените предположиха, че Вселената е единно информационно пространство. Предполагаше се, че съществува определен субстрат, който едновременно представлява информация и съзнание. Това вещество е третата форма заедно с материята, енергията.

произход на живота еволюция на Земята
произход на живота еволюция на Земята

Според теорията на биоенергийно-информационния обмен има определен общ план. Като част от потвърждението са дадени изчисленията на астрофизиците, които доказаха, че има закономерности между универсалната структура, възможността за органичен живот и фундаменталните характеристики на света. Освен това всичко това е тясно свързано с константите, формите и моделите, идентифицирани от астрофизиците. Според идеята за обмен на биоенергия-информация, Вселената е жива система, в която съзнанието е един от най-важните фактори.

Обобщаване

За това откъде идва и как се е появил органичният живот на нашата планета, може би учените ще знаят точно и подробно в близко бъдеще. Много ще зависи от пътя на науката. Много пари се инвестират в биологични, физически и астрофизични изследвания.ресурси, особено интелектуални и временни, така че напоследък има известен напредък. В същото време не може да се каже, че учените буквално утре ще дадат окончателния отговор на въпроса, който тревожи човешките умове от хилядолетия.

Препоръчано: