Реферат: Проблема возникновения жизни на земле
Экзаменационная работа
по биологии
ученика 11 Б класса
средней школы №943
Южного учебного Округа
Московского комитета образования
Тервисиди Леонида
Тема: «Проблемавозникновения жизни на земле».
Учитель: Аношина Е.В.
Москва 1997 — 98 учебный год.
План реферата.
Введение.
Глава 1. Первые шаги.
1.1. Философскиемысли о возникновении жизни.
1.2. Религиозные взгляды на жизнь.
1.3. Научныйвзгляд на жизнь.
1.4. Жизньиз космоса.
Глава 2. Возникновениежизни.
2.1. Предпосылки возникновения жизни на земле.
2.2. Зарождение и развитие эволюционной идеи.
2.3. Эволюция одноклеточных организмов.
2.4. Возникновение и развитие многоклеточной
организации.
2.5. Эволюция растительного мира.
2.6. Эволюция животного мира.
2.7. Эволюция биосферы.
Заключение.
Введение.
Внашей современной суете мы слишком заняты своими повседневными делами, но стоитвырваться куда-нибудь в лес, в горы, к реке, оглядеться и сразу в головевозникает множество вопросов: как это все появилось, какое место в природезанимает человек.
Снезапамятных времен происхождение жизни было загадкой для человечества. С моментасвоего появления благодаря труду человек начинает выделяться среди остальныхживых существ. Но способность задать себе вопрос «откуда мы?» человекполучает сравнительно недавно-7-8 тыс.лет назад, в начале нового каменного века (неолита). Весьма примечательно,что именно в начале неолита люди выходят из пещер и начинают строить постоянныежилища на открытых местах. Перед взором человека раскрывается мир, которыйдо того был ему известен лишь частично по охотничьим вылазкам. Картинаокружающего мира непрерывно обогащается, так как человеческий разум открываетвсе новые горизонты. Этому способствует зарождение земледелия и ремесел. Доэтого времени человек с трудом отделял себя от другихживотных (человек был и охотником,и своеобразной дичью), но постепенно он стал отграничивать себя от природы исвоим внутренним духовным миром. Вместе с этим появляется вера в то, чтоокружающая природа — животные и растения, реки и моря, горы и равнины-то жеодушевлена.
Этопримитивное, но практичное отождествление окружающей природы с одушевленностьючеловека имелосерьезные последствия. Первые примитивные формы веры в нереальные,сверхъестественные или божественные силы, существовавшие уже35-40 тыс. лет назад, расширяются иукрепляются. Человек понимает, что он смертен, что одни рождаются, а другиеумирают, что он создает орудия труда, обрабатывает земли и получает ее плоды.А что же лежит в основе всего, кто первосоздатель, кто создал землю и небо,животных и растения, воздух и воду, день и ночь и, наконец, самого человека?
Таквозникло представление о сотворении мира как о «творческом акте» бога, и этотмиф лежит в основе всех религий. В Библии говорится: «В начале Бог создал небо и землю»;на четвертый день Бог распоряжается: «Дапроизведет вода обильное множество одушевленных гадов, и птицы да летают надземлей в небесном просторе». Вторая часть творения: «И создал Бог человека посвоему образу и подобию». И, наконец: «Господь Бог создал женщину из ребра,которое взял от человека, и привел ее к человеку».
Каксборник различных по времени написания и по содержанию произведений древнееврейскойкультуры Библия (ее древнейшая часть известна сIX в. до н.э.) заимствовала представления о сотворении мира издревневавилонских и древнеегипетских мифов. Эти мифы -продукт чистой фантастики и мистицизма, но они показывают нам,какими были древние представления о происхождении мира. Впрочем, онивластвовали умами людей на протяжении тысячелетий; многие верят в них даже исегодня; известно, что простого человека легенды и мифы всегда волновалибольше, чем научная истина.
Однасчастливая находка — алебастровая ваза, найденная при археологических раскопкахдревнешумерского города Урука, который существовал в Южной Месопотамии4000 лет назад — позволила познакомиться сдревними представлениями о возникновении живых существ. Ваза украшена внесколько ярусов. В самом низу изображены морские волны. Из них поднимаютсярастения, далее следуют животные, а на самом верху — люди. Над всем этим — скульптурная композиция с богиней жизни и плодородия Иштар. Примечательно, чтоеще с древних времен идет стремление человека поставить себя на верхнейступени лестницы жизни как существо, «стоящее ближе всех к ангелам».
Идеясамозарождения жизни из воды, ила или гниющей материи также идет от древнихмифов. В различных вариантах эта идея дожила до начала нашего века.
Глава 1. Первые шаги.
1.1. Философские мысли о возникновении жизни.
Древнегреческие философы Милетской школы(VIII-VIвв. дон. э.) принимали идею возникновения живых существ из воды либо из различныхвлажных или гниющих материалов, что было результатом непосредственного влияниявавилонской культуры. Но еще Фалес(624-547гг. до н. э.) оспаривал мифологическиепредставления и создал стихийно-материалистическое мировоззрение сэлементами диалектики.
СогласноФалесу и его последователям, возникновение живых существ из воды произошлобез какого-либо вмешательств духовных сил;жизнь есть свойство материи. А. И. Опарин обоснованно отмечает, что философскиевзгляды Милетской школы «содержат зачатки всех концепций по вопросу происхожденияжизни, которые впоследствии будут развиты более детально».
Яркоематериалистическое развитие идеи самозарождения живых существ осуществляетсяпозже в трудах Демокрита(460-370 гг. дон. э.) и Эпикура (341-270 гг. до н. э.).По мнению этих философов, возникновение живых существ-естественный процесс, результат природных сил, а не «актатворения» внешних сил.
ИдеиПлатона(427-347 гг. до н. э.) одвойственности мира — первичном мире идей и вторичном, материальном, мире-сыграли отрицательную роль в развитии взглядов на возникновение жизни. Дажетакой разносторонний и самобытный философ, как Аристотель(384—322 гг. до н. э.), который колебалсямежду идеализмом и материализмом, признавал бога за высшую форму и перводвигатель.
СогласноАристотелю, организмы могут происходить от организмов, но вместе с тем могутвозникать и от неживой материи. Он считает, что материя лишь пассивноеначало, возможность, которая может осуществиться только через определеннуюформу. Бытие содержит внутреннюю цель развития (энтелехию). По Аристотелю,именно энтелехия как целеустремленная внутренняя сущность вдыхает жизнь вматерию. Взгляды Аристотеля почти на2000лет определяют судьбу идеи о самозарождении жизни, которая становитсяпредметом ряда идеалистических и мистических трактатов.
1.2. Религиозные взгляды на жизнь.
По вопросу опроисхождении жизни было широко развито учение о самозарождении организмов,сущность которого христианские богословы видели в одушевлении безжизненнойматерии «вечным божественным духом».
В качестве примера здесь можно сослаться на одногоиз наиболее известных богословов средних веков, Фому Аквинского, учениекоторого и по сей день признается католической церковью единственной истиннойфилософией. В своих сочинениях Фома Аквинский учил, что живые существавозникают путем одухотворения безжизненной материи. Так, в частности,образуются лягушки, змеи, рыбы при гниении морской тины и унавоженной земли.Даже те черви, которые в аду мучают грешников, по мнению Фомы Аквинского,возникают там в результате гниения грехов. Фома вообще всячески поддерживал ипропагандировал воинствующую демонологию. Он считал, что дьявол реально существуеткак глава целого полчища демонов. На этом основании он утверждал, что возникновениепаразитов, вредящих человеку, может происходить не только по повелениюбожьему, но и в результате козней дьявола и подчиненных ему духов зла.Практическим выводом из этого положения явились многочисленные в средние векапроцессы над «ведьмами», которых обвиняли в том, что они напускали мышей идругих вредителей на поля и таким образом губили посевы.
В реакционном учении Фомы Аквинского западнаяхристианская церковь возвела в догму принцип внезапного самозарожденияорганизмов, согласно которому живые существа возникают из безжизненнойматерии вследствие ее одушевления духовным началом.
Раннее христианство ввопросе о происхождении жизни основывалось на библии, которая в свою очередьзаимствовала данные из мистических сказаний Египта и Вавилона. Богословскиеавторитеты конца четвертого и начала пятого века, так называемые отцы христианскойцеркви, сочетали эти сказания с учением неоплатоников и разработали на этойоснове свою мистическую концепцию происхожденияжизни, которая полностью сохранена и до настоящего времени всемихристианскими вероучениями.
Живший в середине четвертоговека нашей эры епископ Кесарийский Василий (которому церковь присвоила званиесвятого и великого) в своих проповедях о сотворении мира в шесть дней учил,что Земля по повелению бога сама из себя произвела различные травы, кореньяи деревья, а также саранчу, насекомых, лягушек и змей, мышей, птиц и угрей.«Это повеление бога,— писалВасилий,— действует и до сих пор с неослабевающей силой».
Как известно, в основе так называемыхмонотеистических религий (иудаизма, христианства, ислама) лежит теизм, т. е.вера в существование вне мирового существа— бога,создавшего мир и управляющего им. Это мировоззрение имеет метафизическийхарактер, так как оно учит, что природа создана богом в законченном, совершенномвиде и поэтому все в ней якобы постоянно, неизменно. Виднейший средневековыйбогослов Фома Аквинский говорил, что идея развития, беспрерывного обновлениямира колеблет креационизм (от «креацио»— творение)— догмат божественного творческого акта, таккак «делает менее очевидным бытие бога». Даже многие ученые прошлого подвлиянием господствовавшей религиозной идеологии отрицали взгляд о преемственнойсвязи органических видов, т. е. считали, что эти виды появились в результатеотдельных и независимых друг от друга актов творения, так что «видов столько,сколько различных форм было создано в самом начале».
Дарвин в своей гениальной книге «Происхождениевидов» нанес сокрушительныйударкреационно- метафизическому учению о живой природе, дав непревзойденное посвоей убедительности доказательство факта органической эволюции,— факта не только «текучести» органическихвидов, но и их неразрывной преемственной связи. Благодаря этому стало ясно,что органические формы появились не сразу чудесным образом, в готовом виде,а естественным путем одни от других в процессе длительного развития. А этоозначает, что живая природа не находится в стабильном, неизмененном состоянии:онаимeeтсвоюдолгую историю— свое прошлое, настоящееи будущее.
Когдакапитан корабля «Бигль» Р. Фиц-Рой, с которым Дарвин совершил свое знаменитоекругосветное путешествие, рьяно выступил против основного вывода эволюционнойтеории, отстаивая несомненность библейского сказанияо сотворении мира, Дарвин сказал: «Жаль, что он не предложилсвоей теории, по которой мастодонт и прочие крупныеживотные вымерли по той причине, что дверь в ковчеге Ноя была сделана слишкомузкой, чтобы они могли пролезть туда».
Повседневно мы наблюдаем, что все живые существа возникают путемрождения от себе подобных: человек родится от человека, теленок— от коровы, цыпленок вылупляется из тогояйца, которое снесла курица, рыбы развиваются из отложенной такими же рыбамиикры, растения вырастают из семян, которые созрели на таких же растениях. Нотак не могло быть всегда, извечно. Наша планета Земля имеет свое начало, онакогда-то возникла. Откуда же появились на ней прародители.всех животных ирастений?
Согласно религиозным представлениям все разнообразные живые существабыли первоначально созданы богом. Вследствие этого творческого акта божествана Земле сразу, в готовом виде, возникли все прародители (тех животных ирастений, которые сейчас населяют нашу планету. Особым творческим актом былякобы создан и первый человек, от которого пошли все люди на Земле.
В частности, согласно священной книгеевреев и христиан— библии— бог создал весь мир в шесть дней, причем натретий день им были сотворены растения, на пятый— рыбы и птицы, а на шестой—звери и, наконец,— люди: спервамужчина, а потом женщина. Первого человека, Адама, бог слепил избезжизненного материала,глины и затем вдунул в него душу, от чего он истал живым.
Изучение истории религии показывает, что эти наивныесказки о внезапном возникновении животных и растений во вполне готовом,организованном виде покоятся на невежественном, некритическом истолковании поверхностныхнаблюдений окружающей нас природы.
На этой основе в течение многих веков существовалоубеждение, что Земля является плоской и неподвижной и что Солнце обращаетсявокруг нее, подымаясь на востоке и скрываясь в море или за горами на западе.Такого же рода поверхностные наблюдения нередко внушали человеку мысль, чторазличные живые существа, как, например, насекомые, черви, а иной раз дажерыбы, птицы и мыши, могут не только рождаться от себе подобных, но инепосредственно возникать сами собой, самозарождаться из ила, навоза, земли идругих безжизненных материалов. Всюду, где человек сталкивался с внезапным имассовым появлением живых существ, он рассматривал его как самозарождениежизни. Ведь и сейчас иногда невежественный человек убежден в том, что червизарождаются в навозе и гниющем мясе, а различные паразиты в домашнем бытувозникают сами собой из отбросов, грязи и нечистот. От его поверхностногонаблюдения ускользает то обстоятельство, что грязь и отбросы являются лишьтем местом, гнездом, куда паразиты откладывают свои яички, из которых затем иразвивается новое поколение живых существ.
Древние учения Индии, Вавилона и Египта рассказываюто таком внезапном зарождении червей, мух и жуков из навоза и грязи, вшей изчеловеческого пота, лягушек, змей, мышей и крокодилов из грязи Нила, светляковиз искр догорающих костров. Эти сказания о самозарождении связывались вуказанных учениях с религиозными легендами и преданиями. Внезапноевозникновение живых существ объяснялось лишь как частный случай проявлениятворческой воли богов или демонов.
1.3. Научный взгляд на жизнь.
Только в серединеXVII в. тосканский врач Франческо Реди(1626-1698) предпринимает первые опыты по самозарождению. В1668 г. он доказал, что белые черви, которыевстречаются в мясе, являются личинками мух; если мясо или рыбу закрыть, покаони свежие, и предотвратить доступ мух, то они, хотя и сгниют, но непроизведут червей.
Сегодня опыты Реди выглядят наивными, ноони представляли собой первый прорыв фронта мистических представлений оформировании живых существ.
Опыты по самозарождениюжизни проводит и шотландский ученый Т. Ниидам(1713-1781), но их опровергает итальянец Л. Спалланцани(1729-1799) как совершенно нечисто поставленные.Сам Спалланцани проводит опыты, которые подтверждают выводы Реди о ролистерильности при подобных экспериментах.
Почти через двести лет после Реди в 1862г. великий французский ученый Луи Пастер(1822-1895) публикует свои наблюдения по проблеме произвольногосамозарождения.
Он доказывает, что внезапноевозникновение («спонтанное самозарождение» ) микробов в различных видахгниющих настоек или экстрактов не есть возникновение жизни. Гниение иброжение-это результат жизнедеятельности микроорганизмов, чьи зародышивнесены извне. Микробы—сложно устроенные организмы и могут производить себеподобные существа, т. е. живое происходит от живого. Как ученый, которыйдоверяет только результатам научных опытов, Пастер не делает глубоких выводово происхождении жизни. Однако его исследования окончательно разрушиливековые предрассудки о спонтанном самозарождении.
Независимо от этого после опытов Пастерарешение проблемы происхождения жизни стало чуть ли не невозможным.Приверженцы религии с облегчением вздохнули. Разумеется, самПастер никогда не утверждал, что жизнь неможет возникнуть первично. Но большинство его современников именно такистолковали его опыты, принимая их за доказательство того, что жизнь не можетвозникнуть из неживой материи. В связи с этим известный английский ученый Дж.Холдейн отмечает: «По целому рядуисторических причин христианская церковь приняла именно эту последнюю точкузрения, потому что она, по мнению церкви, подчеркивала контраст между духом иматерией».
В эти тяжелые для естествознаниявремена появляются трезвые умы (Т. Гексли, Дж. Тиндал и др.), которые вовторой половинеXIX в. высказываютпредположение, что жизнь возникла в первичном океане из неорганического веществав результате природного процесса.
1.4. Жизнь изкосмоса.
В этовремя возрождается и идея космического посева (панспермии), высказанная еще вV в. до н. э. греческим философомАнаксагором. По его учению, жизнь возникла из семени, которое существует«всегда и везде». Возрождение этой идеи —естественная реакция на кризис ввопросе происхождения жизни, в который попало естествознание в серединеXIX в. Тогда этот вопрос выгляделпринципиально неразрешимым. И снова выход ищут в самозарождении или привнесениизародышей жизни с других космических тел.
Послемноговекового сна идея Анаксагора о «вечных семенах» была разбуженаX. Рихтером в1865 г. Согласно последнему, зародыши жизни занесены на Землю метеоритамиили космической пылью. В развитом и видоизмененном виде гипотеза о космическомпосеве (панспермии) разработана шведским физикохимиком Сванте Авенариусом в1884 г. По Авенариусу, жизнь на Земле произошла от спор растенийили микроорганизмов, которые перенесены с других планет под действиемсветового давления или, возможно, метеоритами. Уже в то время П. Беккерель, апозже и ряд других ученых доказали невозможность переноса в жизнеспособном состоянии(активном или поддающемся активизации) зародышей жизни. На них губительнодействуют космические лучи, особенно коротковолновое ультрафиолетовоеизлучение, которым пронизана Вселенная.
Идеяпанспермии жива и сегодня, она предстает в постоянно изменяющихся формах. Согласноодному из новейших вариантов этой гипотезы (называемому еще «инфекционнойтеорией»), жизнь на Землю была занесена обитателями других планет, которыесовершали межпланетные и межзвездные перелеты. Однако этому нет никакихдоказательств.
Ни одинсерьезный ученый сегодня не считает, что жизнь на явление во Вселенной. Однако некоторыедопускают, что это действительно так и что земная жизнь—единственноесчастливое (очевидно, для человека!) исключение. Но тот факт, что до сегодняшнегодня не установлен контакт с другими (внеземными) цивилизациями, еще не доказательство,что жизнь имеет место только на Земле. Вместе с тем признание возможностисуществования жизни на других планетах вовсе не означает, что «зародыши жизни»с таких внеземных «плантаций» могут беспрепятственно переноситься с одногокосмического тела на другое. Несмотря на то что проведено и проводитсямножество целенаправленных исследований, до сих пор не установлено никакихфактов, которые показывали бы, что живые существа принесены на Землюметеоритами или с космической пылью. Все опыты в этом направлении оказываютсянапрасными даже сейчас, когда человек сам или с помощью аппаратов проникаетв ближайший космос. Опубликованные данные Б. Нада и других о микроорганизмах вметеоритах Оргюэй и Ивонна (Франция) оказались результатом ошибочногоопределения минеральных зерен в качестве некоего окаменелого микроорганизма ивторичного загрязнения поверхности метеорита.
Очевидно,что идея «посева» жизни на Земле из космоса не решает проблемы. Эта идея имеетчисто психологическую привлекательность-мы идем из космоса! Действительно, космос имеет особенно привлекательнуюсилу для современного человека. Может быть, потому, что в бесконечностикосмоса сегодня человек предвидит будущие возможности нашей цивилизации, и вэтом отношении его интерес вполне естествен. Вероятно, поэтому идеякосмического «посева» волнует многих.
Одним изсовременных апостолов гипотезы внеземного происхождения жизни являетсяизвестный английский ученый, лауреат Нобелевской премии Фрэнсис Крик. Вместе самериканским исследователем Лесли Оргелом Крик опубликовал статью, озаглавленную«Управляемая панспермия». По мнению авторов, «некая примитивная форма жизнибыла сознательно занесена на Землю другой цивилизацией». Если люди на Землеспособны занести жизнь на другие планеты, почему бы не допустить, что самажизнь на Земле есть продукт транспорта другой развитой цивилизации, котораясуществовала до нас за4 млрд. лет.Интересно, не правда ли? После американских исследований Марса по программе«Викинг» по обнаружению жизни на этой планете (абсолютно никаких следов жизнине было обнаружено) известный американский писатель, автор научно-фантастических произведений, Рэй Бредбери остроумно писал:«Все-таки следует принять, что отныне на Марсе есть жизнь, та, которую человекдонес до Марса, и теперь на Марсе есть наша жизнь!»
Нооставим в стороне этот фантастический исходный пункт статьи Крика и Оргела. Каковыдругие предположения и доводы в пользу этой новой вариации на старую тему«посева извне?»
Во-первых, на борту космического корабля внеземной цивилизации «должныбыли быть» микроорганизмы многих видов. Радиус нашей Галактики составляетоколо105 световых лет, так что, по Крикуи Оргелу, космический корабль, движущийся со скоростью0,001 скорости света, мог занести жизнь на все планеты нашейГалактики. В этом случае научно доказано только одно: под защитой космического аппарата микроорганизмы действительномогут сохраняться миллионы лет и при температурах, близких к абсолютному нулю.Остальные предположения, как и поиски призраков, не рассматривает дажефантастика.
Вторымдоводом Крика и Оргела в пользу «космического посева» является универсальныйхарактер генетического кода—единого механизма передачи наследственных свойству всех живых организмов. Если предположить, говорят эти ученые, что жизньвозникла на Земле самостоятельно и одновременно в разных местах, то остаетсянеясным, как сформировался единый для всех земных организмов генетическийкод. Единый механизм наследственности у земных организмов легко объяснимсогласно Крику и Оргелу, если принять, что жизнь на Землю занесена с другихпланет. Однако для происхождения генетического кода возможно и «земное»объяснение. На ранних этапах химической эволюции, когда формируются сложныемолекулы, в результате химического отбора, очевидно, создается и универсальныймеханизм передачи наследственных черт земными организмами.
Третийдовод в пользу рассматриваемой гипотезы:«Присутствие крайне редких элементов в земных организмах означает, что ониимеют внеземное происхождение». Крик и Оргел указывают, что молибденсодержится в земной коре в незначительном количестве, а его роль в обменевеществ (метаболизме) земных организмов значительна. Одновременно отмечается,что известны так называемые «молибденовые звезды» с высоким содержаниеммолибдена, которые и являются исходными «плантациями» микроорганизмов,занесенных на Землю! Приведение факта о низком содержании молибдена в земнойкоре и его большой роли в метаболизме земных организмов было бы ловким приемомв устной дискуссии, чтобы смутить противника. Но написанное остается и можетбыть проверено. Впрочем, в этом случае проверка не нужна. Подобного типанесоответствие является правилом для целого ряда химических элементов,которые принимают участие в составе и метаболизме организмов. Это правилообъясняется с позиций эволюционной биохимии. В связи с этим можно привести ещеболее яркий пример о низком содержании фосфора в земной коре и егоисключительной роли для земных организмов: фосфор-обязательная составная частьнуклеиновых кислот, которые наряду с белками имеют важнейшее значение дляжизни; кроме того, высшая нервная деятельность также очень тесно связана сфосфором. Следовательно, для объяснения некоторых химических особенностейземной жизни не обязательно привлекать другие звездные миры вроде «молибденовыхзвезд».
Интересноотметить, что риторический трюк Крика и Оргела с молибденом был быстрораскрыт японским ученым Ф. Егани. Через год после статьи Крика и Оргела Еганиопубликовал свои исследования содержания металлов в составе Земли. Суммарноесодержание молибдена на Земле оказалось действительно низким, но егопроцентное содержание в морской воде в два раза выше, чем хрома. По этомуповоду Егани.пишет: «Относительное обилие этого элемента (молибдена) вморской воде подтверждает широко принятую точку зрения о происхождении жизнина Земле в первичном океане».
Как вцелом, так и в своих отдельных вариантах гипотеза панспермии-мираж. Независимо от тогообъясняет ли она историю распространения жизни, она не объясняет возникновениясамой жизни. По выражению Дж. Бернала, эта гипотеза только «лукавая уловкаума», которая отвлекает его от решения проблемы. По мнению Бернала, «одинаковобессодержательны и утверждения, что жизнь была создана со специальной целью,и утверждение, что она пришла откуда-то из другого места, где была всегда». Таккак если даже и допустить, что жизнь принесена с других космических тел, топодобное допущение ничем не помогает в решении проблемы происхождения жизни.«Все-таки жизнь,-пишет Опарин,-когда-то и где-то должна была возникнуть наэволюционном пути, а Земля, как показывают современные научные данные, была дляэтого вполне подходящим местом». Вот почему нет необходимости привлекать другие созвездия, удаленные от насна миллионы световых лет, чтобы узнать тайну жизни. Эти тайны скрыты здесь — на Земле, где люди открывают горизонтынауки, любят фантастику, но уже перестали верить в призраки.
* * *
Ужеустановлено достаточно фактов, которые показывают, что физико-химические условияокеана не противоречат идее земного происхождения жизни. Процентное содержаниеотдельных металлов одинаково у бактерий, губок, растений, животных и вокеанской воде.
Однаковернемся к началуXX в. Все большее числоученых склонно признать, что проблема возникновения жизни не может быть решенанаукой. Основания для такого мнения налицо:тысячелетнее господство религиозных мифов о сотворении мира и наивные представленияо самозарождении заменяются умозрительными гипотезами и новыми мифами окосмическом посеве. В научной среде в начале века остро реагировали на всякуюумозрительную попытку объяснить мир вокруг нас. Знаменитый английский физикРезерфорд часто говорил: «Только бездельник говорит о Вселенной в моей лаборатории!»Но человечество (за исключением, может быть, представителей традиционногобританского эмпиризма) не только с помощью поэтов и философов, но и добросовестныхученых стремилось познать Вселенную и жизнь как ее детище.
Естьнечто символичное в том, что основы современной теории происхождения жизнизаложены в один прекрасный майский день.3мая1924 г. на собрании Русского ботаническогообщества молодой советский ученый А. И. Опарин с дерзостью, присущеймолодости, позволил себе с новой точки зрения рассмотреть проблему возникновенияжизни. Его доклад «О возникновении жизни» стал исходной точкой нового взглядана вечную проблему «откуда мы пришли?». Пять лет спустя независимо от Опаринасходные идеи были развиты английским ученым Дж. Холдейном. Общим во взглядахОпарина и Холдейна является попытка объяснить возникновение жизни в результатехимической эволюции на первичной Земле. Оба они подчеркивают огромную рольпервичного океана как огромной химической лаборатории, в которой образовался«первичный бульон», а кроме того, и роль энзимов — органических молекул,которые многократно ускоряют нормальный ход химических процессов. В дополнениек этому Холдейн впервые высказывает идею, что первичная атмосфера на Земле,«вероятно, содержала очень мало или вообще не содержала кислорода».
СогласноДж. Берналу, «труд Опарина содержит в себе основы новой программы химическихи биологических исследований». Идеи Опарина вдохновили многих ученых на новыецеленаправленные исследования, результаты которых начинают открывать тайнужизни — эту мучительную и сладкую загадку для человека.
Глава 2. Возникновениежизни.
2.1. Предпосылки возникновения жизнина земле.
Большинство современных специалистов убеждены, что возникновение жизнив условиях первичной Земли есть естественный результат эволюции материи. Этоубеждение основано на доказанном единстве химической основы жизни, построеннойиз нескольких простых и самых распространенных во Вселеннойатомов.
Исключительное морфологическое разнообразие жизни (микроорганизмы,растения, животные) осуществляется на достаточно единообразной биохимическойоснове: нуклеиновые кислоты, белки, углеводы, жиры и несколько более редкихсоединений типа фосфатов.
Основныехимические элементы, из которых построена жизнь, — это углерод, водород,кислород, азот, сера и фосфор. Очевидно, организмы используют для своегостроения простейшие и наиболее распространенные во Вселенной элементы, чтообусловлено самой природой этих элементов. Например, атомы водорода,углерода, «кислорода и азота имеют небольшие размеры и способны образовыватьустойчивые соединения с двух- и трехкратными связями, что повышает ихреакционную способность. Образование сложных полимеров, без которыхвозникновение и развитие жизни вообще невозможны, связано со специфическими.
Другиедва биогенных элемента -сера и фосфор-присутствуют в относительно малых количествах, но их роль для жизни особенноважна. Химические свойства этих элементов также дают возможность образованиякратных химических связей. Сера входит в состав белков, а фосфор — составнаячасть нуклеиновых кислот.
Кромеэтих шести основных химических элементов в построении организмов в малыхколичествах участвуют натрий, калий, магний, кальций, хлор, а такжемикроэлементы: железо, марганец, кобальт, медь, цинк и небольшие следыалюминия, бора, ванадия, йода и молибдена; следует отметить и некоторые исключительноредкие атомы, которые встречаются случайно и в ничтожных количествах.
Следовательно, химическая основа жизни разнообразится еще15 химическими элементами, которые вместе с шестью основными биогенными элементами участвуют в различныхсоотношениях в строении и осуществлении функций живых организмов. Этот фактособенно показателен в двух отношениях: