Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь


Происхождение жизни на Земле



2015-11-18 471 Обсуждений (0)
Происхождение жизни на Земле 0.00 из 5.00 0 оценок




& С глубокой древности и до нашего времени было высказано множество гипотез о происхождении жизни на земле. Однако все их многообразие сводится к двум взаимоисключающим точкам зрения:

- биогенез – все живое от живого;

- абиогенез – происхождение живого от неживого (в том числе и самозарождение).

 

& Развитие представлений о возникновении жизни.

ü Многие средневековые ученые допускали, что рыбы могли зарождаться из ила, черви – из почвы, мухи из мяса и т.д.

ü Против теории самозарождения в XVII в. выступил флорентийский врач и натуралист Франческо Реди, поставив гениальный по своей простоте опыт. Он поместил кусочки мяса в несколько сосудов. Часть из них прикрыл кисеей. Через некоторое время на мясе в открытых сосудах было множество личинок мух.

ü В XVIII веке теорию самозарождения жизни защищали виталисты (от лат. вита – жизнь): нем. математик Г.Лейбниц, фр. натуралист Ж.Бюффон, ирландский физик, аббат Дж. Нидхем. Они утверждали, что в живых организмах существует особая «жизненная сила», она повсюду, достаточно лишь «вдохнуть» ее и неживое становиться живым.

ü Микроскоп открыл людям микромир. Дж. Нидхем прокипятил мясо в закрытом сосуде и через некоторое время обнаружил в бульоне микроорганизмы. Казалось, самозарождение бактерий было доказано.

ü Против ирландского аббата выступил итальянский аббат Лаццаро Спаланцани. Прокипятив мясной бульон в течение часа, он запаял ее. В запаянной колбе микроорганизмы не возникали. Виталисты заявили, что длительное кипячение убивает «жизненную силу», которая не может проникнуть в запаянный сосуд.

ü Споры вокруг самозарождения жизни возникли с новой силой в середине XIX века в связи с трактатом о самозарождении жизни фр. медика Пуше и появлением эволюционного учения Ч.Дарвина (книга «Происхождение видов» 1859г.) Французская академия наук в 1859г. Назначила специальную премию за попытку осветить по-новому, осветить вопрос о самозарождении жизни.

ü Эту премию в 1862 году получил французский ученый Луи Пастер. Соединив колбу с S -образной трубкой он кипятил различные питательные среды. Среда оставалась стерильной (споры оседали на стенках тонкой изогнутой трубки), хотя доступ воздуха (вместе с пресловутой «жизненной силой») был обеспечен.

ü Опыт Л.Пастера вполне согласовывался с мнением идеалистов о том, что для возникновения жизни необходимо вмешательство нематериального начала – творца. Материалистически мыслящие естествоиспытатели надолго лишились возможности говорить о естественном возникновении жизни на Земле.

 

& Современные теории и гипотезы возникновения жизни.

Креационизм (лат. creatio – единый акт творения) - жизнь была создана сверхъестественными силами в определенное время.

Гипотезы стационарного состояния:- жизнь вечна и существовала всегда.

Гипотеза панспермии: жизнь существует вечно и переносится с планеты на планету метеоритами или под давлением светового потока (середина XIX нем. химик Ю.Либих; шведский химик С.Аррениус; рус. академик В.И.Вернадский).

Гипотезы «засевания»: простейшие были принесены на Землю иными цивилизациями (ам. ученые Крик и Орчел).

Физические гипотезы: жизнь возникла в результате естественных процессов, подчиняющихся физическим законам (например, гипотезы «катастроф»).

Химические гипотезы:

Ä1922-1924г. первая концепция химической эволюции А.И.Опарина (абиогенный синтез органических соединений в бескислородной среде);

Ä1947г теория биопоэза англ. ученого Дж. Бернала (абиогенное возникновение биологических полимеров, образование биологических полимеров, формирование мембранных структур и первичных организмов пробионтов);

Ä1988г. гипотеза Г.В. Войткевича о возникновении органических веществ в космосе и продолжение биохимической эволюции на Земле.

 

& Стадии истории Земли (гипотеза О.Ю.Шмидта)

1. Звездная: возникновение газопылевого облака после вспышки сверхновой звезды около 6 млрд. лет назад; t0 до 10000С элементы в виде атомов; вращение вызвало понижение t0 , тяжелые металлы образуют ядро, легкие атомы образуют на поверхности горные породы.

2. Планетарная:летучие легкие вещества образовали первичную атмосферу из Н2; Не; О2; N2; С и паров (Н2О; СН4; СО2; NН3); при понижении температуры ниже 1000С образовались водные пространства где углеводороды и газы первичной атмосферы могли образовывать сложные органические вещества.

& Предпосылки возникновения жизни на Земле.

Космические: светило средней яркости, почти круговая орбита, равномерный нагрев.

Планетарные: не слишком большая масса планеты (иначе энергия атомного распада может привести к перегреву планеты или радиоактивному загрязнению); не слишком маленькая масса (возможность удержать атмосферу).

Химические и физические: 4-4,5 млрд. лет назад в атмосфере Земли

Äпроисходилопостоянноеиспарение воды, конденсация, ливни;

Äнаблюдался избытокпаров Н2О; СН4; СО2; NН3 (восстановительный характер атмосферы);

Äотсутствовал свободный кислород, что исключало окисление восстановленных углеродистых соединений;

Ä избыток энергии: грозовые разряды, УФИ, космические лучи, внутреннее тепло (1953г. ам. Г.Юри и С.Миллер подвергли смесь метана, аммиака и паров воды действию эл. разрядов; среди полученных продуктов были аминокислоты);

Äна Земле отсутствовали живые организмы (было исключено поедание образующихся органических соединений).

& Этапы химической эволюции.

Центральные части звезд образованы из плазмы – полностью ионизированный газ, состоящий из хаотически движущихся атомных ядер (+) и электронов (-).

ü Возникновения атомов химических элементов в ходе термоядерных реакций: 4Н à 1Не + ℮ à С à О à Не.

ü Образование простейших неорганических соединений: Н – хороший восстановитель; О – окислитель; Р – образует макроэргические связи.

ü Образование простейших органических соединений: этап связан со специфической валентностью углерода, его способностью к соединению с различными элементами, образованию цепей и циклов, каталитической активностью.

ü Абиогенный синтез полимеров: в водной среде вряд ли были возможными реакции дегидратации.

ÄСогласно лагунарной гипотезе на илистом дне лагун различные мономеры подвергались полимеризации под воздействием солнца и смывались волнами опять в океан, обогащая «первичный бульон» (ам. С.Фокс 1953 год синтез полипептидных цепочек при нагревании сухих смесей аминокислот).

Ä1977г – возникла гипотеза «черных курильщиков» - глубоководные вулканические области как один из возможных источников зарождения жизни.

 

& Переход от биополимеров к первым живым существам.

ü Пробионты. Переход от химической эволюции к биологической по предположению А.И.Опарина связан с возникновением простейших обособленных органических систем – пробионтов, способных использовать из окружающей среды вещества и энергию и на этой основе осуществлять важнейшие жизненные функции – расти и подвергаться отбору (в эксперименте – конгломераты органических веществ коацерваты).

ü Эволюция пробионтов. Возникновение каталитических систем, генетического кода, мембран, начало биологической эволюции.

ü Прокариоты. Первые живые организмы, вероятно, были анаэробными гетеротрофными прокариотами. Затем возникли хемоавтотрофы и фотоавтотрофы.

ü Появление эукариот, многоклеточность, разделение царств живых организмов.

 

Контрольные вопросы.

  1. Чем отличаются концепции биогенеза и абиогенеза?
  2. В чем сущность и значение опыта Ф.Реди?
  3. Как объясняли происхождение жизни виталисты?
  4. В каком году и почему Л.Пастер получил премию французской академии наук?
  5. Какие гипотезы происхождения жизни вам известны? Кратко охарактеризуйте их.
  6. В каком году была высказана гипотеза А.И.Опарина? В чем ее сущность?
  7. Какие опыты послужили подтверждением гипотезы А.И.Опарина?
  8. Перечислите предпосылки возникновения жизни на Земле (космические, планетарные, химические).
  9. Раскройте сущность основных этапов химической эволюции.
  10. Кто такие пробионты, каковы вероятные этапы их эволюции?
  11. Назовите способы питания и дыхания первых живых организмов.
  12. Кем была предложена теория биопоэза? Какие стадии биопоэза вам известны?
  13. Почему невозможно повторное зарождение жизни на Земле?

 



2015-11-18 471 Обсуждений (0)
Происхождение жизни на Земле 0.00 из 5.00 0 оценок









Обсуждение в статье: Происхождение жизни на Земле

Обсуждений еще не было, будьте первым... ↓↓↓

Отправить сообщение

Популярное:
Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние...
Как построить свою речь (словесное оформление): При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою...
Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас...



©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (471)

Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.008 сек.)