Возникновение и развитие жизни на Земле.
Цель: изучить основные теории возникновения жизни, проследить основные этапы химической эволюции.
Записать в тетрадях суть теорий.
Космическая теория.
Для того, чтобы объяснить, каким образом возникла жизнь на Земле, была предложена «гипотеза вечной жизни». Суть ее заключается в том, что зародыши жизни рассеяны в космическом пространстве и переносятся с планеты на планету под давлением света. Сторонниками этой теории были многие ученые. Однако, если бы даже было доказано, что на Землю могут попасть живые организмы с пылью и метеоритами, тогда каким же образом возникла жизнь на других планетах? По данным космологии (науки о происхождении небесных тел), история возникновения и развития планет сходна. Все планеты проходят стадию раскаченных тел, а существование жизни в таких условиях невозможно.
Метафизическая теория.
Сотворение мира по Слову Бога: «В начале сотворил Бог небо и землю. Земля была пуста... И сказал Бог: «Да будет свет». И дал свет. И отделил Бог свет от тьмы. И назвал Бог свет днем, а тьму ночью. И был вечер, и было утро: день один.
|
|
И сказал Бог: «Да будет твердь посреди воды, и да отделяет она воду от воды». И создал Бог твердь. И был вечер, и было утро: день второй.
И сказал Бог: «Да прорастит земля зелень». Траву, сеющую семя, дерево плодовитое. И стало так. И был вечер, и было утро: день третий.
И сказал Бог: «Да будут светила на тверди небесной для отделения дня от ночи, и для знамений, и времен, и дней, и годов». И создал Бог два светила великие: светило большее для управления днем. И светило меньшее для управления ночью и звезды. И был вечер, и было утро: день четвертый.
И сказал Бог: «Да произведет вода пресмыкающихся, душу живую, и птицы да полетят над землею, по тверди небесной». И сотворил Бог рыб и всякую душу живую, и птиц по роду их. И благословил их Бог, говоря: плодитесь и наполняйте воду и воздух. И был вечер, и было утро: день пятый.
И сказал Бог: «Да произведет земля душу живую по роду ее. Скотов и гадов, и зверей земных по роду их». И стало так.
Тогда же создал Бог людей, чтобы жили в этом прекрасном мире прославляя Его, общаясь с творцом. И было утро. И был вечер: день шестой. И совершил Бог к седьмому дню дела все свои. И почил в день седьмой.
Теория самопроизвольного зарождения жизни.
С незапамятных времен человек задавал вопрос о том, откуда взялись существа?
В античное время и в средние века уровень развития биологии был очень низким. В этот период были распространены взгляды о том, что живые организмы самопроизвольно возникают из ила, мухи - из грязи. Видный ученый средневековья Ван-Гельмонт в своей книге указывал на возможность зарождения мышей из грязного белья. Другой крупный ученый той же эпохи врач Парацельс опубликовал способ искусственного изготовления человека («гомонкулоса»).
|
|
Теорию самозарождения жизни защищали немецкий математик и философ Г. Лейбниц, французский натуралист Ж. Бюффон. Они утверждали, что в живых организмах существует особая «жизненная сила». По их мнению, «жизненная сила» присутствует всюду. Достаточно лишь «вдохнуть ее, и неживое станет живым».
Но эти теории были опровергнуты, когда в середине XVII века итальянский биолог и врач Ф. Реди сделал открытие на основе опыта с мясом. В сосуды он помещал куски мяса различных животных. Одни сосуды он плотно закупоривал, так, чтобы не было доступа воздуха, другие сосуды оставлял открытыми. Спустя некоторое время в открытых сосудах появились черви - личинки мух, а в закупоренных их не было. В своей работе «Эксперименты над зарождением насекомых» он, обобщая свои наблюдения, высказал предположение, что черви на гниющем мясе - результат полового размножения мух, а не самозарождения их из мяса. А еще через некоторое время голландский ученый Антоний Ван Левенгук, используя изобретенный им микроскоп, открыл микроскопические организмы и предположил, что гниение происходит в результате их жизнедеятельности.
Окончательным ударом по теории самопроизвольного зарождения жизни стали опыты французского биолога Луи Пастера, который применил колбу с S-образным изгибом, помещая в нее прокипяченный бульон. (Демонстрируется изображение или сама колба.) В такой колбе бульон хранился очень долго, пока колбу не наклонили, и не дали бульону омыть S-образный изгиб колбы, куда был возможен доступ микроорганизмов. После этого в колбе начиналась порча бульона. Таким образом, было доказано, что в основе всех процессов возникновения живых организмов находятся только живые организмы.
Теория происхождения органических веществ из неорганических, на одном из этапов ее длительной эволюции.
В основе этой теории лежит гипотеза академика Опарина. Она основывается на том, что весь окружающий нас мир находится в постоянном движении. То есть постоянно изменяется. И прежде, чем появилась клетка, появились более простые образования, из которых потом могла образоваться клетка.
Первым этапом на пути возникновения жизни стал небиологический (абиогенный) синтез органических молекул из неорганических. Материалом для этого синтеза были газы, выделявшиеся в атмосферу благодаря активной вулканической деятельности, высокой температуры (оксиды углерода, сероводород, аммиак, метан). По мере остывания планеты водяные пары, находившиеся в атмосфере, остывали, конденсировались и обрушивались на поверхность Земли в виде ливней. Так образовывались огромные водные пространства. Это продолжалось в течение многих миллионов лет. В водах первичного океана были растворены компоненты атмосферы, различные соли. Так сформировался «первичный бульон». Молекулярного кислорода почти не было, так как он при вы выделении из разломов Земли свободно связывался с другими веществами, окисляя их. Содержание углерода в первичной атмосфере было очень высоким. Ученым удалось экспериментально доказать образование сложных органических соединений из неорганических веществ, которые могли находиться в первобытном океане под влиянием электрических разрядов и ультрафиолетового излучения. Американским ученым удалось осуществить абиогенный синтез белков.
Второй этап - концентрация органических веществ. Согласно теории Опарина, всем высокомолекулярным соединениям свойственно самопроизвольно концентрироваться и образовывать коацерваты. Эти коацерватные капли способны в определенных условиях поглощать из раствора органические вещества и выделять продукты распада, что напоминает процесс питания. В результате они увеличиваются в размере, что внешне напоминает рост. По мнению академика Опарина, между капельками коацерватов происходит борьба за существование, в результате чего образуются капельки наиболее устойчивые и приспособленные к условиям окружающей среды. Но они не имеют важного свойства живого организма. Они не могут самовоспроизводиться.
|
|
Третий этап - возникновение молекул, способных самовоспроизводиться. Вероятно, сначала это были простейшие нуклеотиды, а способность к воспроизведению заключалась в происхождении реакций матричного синтеза. В ходе матричного синтеза случались ошибки, которые вели к мутациям. Мутации являются биологическим материалом для создания новых организмов.