Магистерская диссертация на тему: Современные представления в основном стороне абиогенеза, так как сегодняшний день ука имеет

Введение

Проблема происхождения многие сотни лет волнует все человечество и является одной из главных задач научного сообщества. Все попытки решить этот вопрос, как правило, делались с опорой на существующие представления об окружающем мире и его законы. Сейчас уже всеми признано, что возникновение жизни лежит в череде непрерывных эволюционных изменений во Вселенной, которые начались задолго до возможных проявлений всякой жизни. В основе этих эволюционных изменений лежат всевозможные проявления соединений углерода.

Сегодня наука способна воспроизвести процесс возникновения жизни в рамках одной из общепринятых гипотез. При этом всегда остаются возможные упрощения и неточности принятой модели. Мы можем только предполагать картину возникновения жизни в череде геологических процессов, шедших миллиарды лет. Даже моделирование ситуации с помощью суперкомпьютеров не вносит окончательной ясности. Ведь вопрос зарождения жизни состоит не только в том, как она возникла, но и почему возникла, был ли этот процесс случайным и уникальным. Наконец, что считать жизнью и формами ее проявления, и может ли жизнь существовать еще где-то кроме Земли.

1. Признаки жизни.

Долгое время было принято считать признаками жизни наличие обмена веществ, двигательной активности, способности к росту, движению, размножению. Однако, накопленная многими поколениями информация, позволила сделать вывод, что по отдельности все эти свойства, так или иначе могут встречаться в природе в виде, которые не принято считать жизнью. Российским ученым Б.М. Медниковым были выведены свойства живого в виде некоторых утверждений:

а) Все живые организмы обладают единым фенотипом и генотипом, который передается по наследству - аксиома А. Вейсмана.

б) Генетическая программа есть построение генов будущего поколения на основе предшествующего поколения - аксиома Н.К. Кольцова.

в) В процессе передачи генетической информации могут быть случайные изменения, причем удачными они могут быть случайным образом - аксиома Ч. Дарвин.

г) Случайное изменение генетической программы при становлении фенотипа многократно усиливается.

2. Основные гипотезы происхождения жизни

В течение истории человеческой цивилизации возникло два основных взгляда на происхождение жизни. Первый взгляд основан на утверждении, что живое может быть порождением неживого, то есть имеет место быть абиогенез. Второй взгляд противоположен и утверждает, что живое есть порождением только живого. Вторая теория получила название биогенеза.

Современные представления в основном на стороне абиогенеза, так как на сегодняшний день наука имеет в своем арсенале факты, которые говорят о возможности превращения материи в живую в процессе эволюционного развития. Основные же гипотезы в истории науки, которые имеют своих последователей и сейчас, следующие.

2.1. Самопроизвольное зарождение.

Мысль о возможности самозарождения жизни первым ее высказал древнегреческий философ - идеалист Платон (427-347г до н.э.), а вслед за ним и Аристотель. По мнению последнего особая сила - "энтелехия тела"- одухотворяет любую материю, и она становится живой. Считалось, что из морского ила могут возникать черви, моллюски и даже рыбы. Также считалось, что одни формы могут порождать другие и растения могут превращаться в животных.

Сейчас такие взгляды кажутся бредовыми, но в эпоху мрачного средневековья авторитет Аристотеля поддерживала католическая церковь. А все научные знания были в руках таинственных алхимиков, которые также опирались на учение Аристотеля, направляя свои усилия на поиск чудесного превращения неодушевленного в живое либо волшебного эликсира молодости. Их рецепты были далеки от науки. В середине XVIII в Франческо Реди (1626-1698) сумел показать, что в гниющем мясе не возникает мух, если его накрыть плотной тканью, которая не дает мухам откладывать туда личинки.

Работы Л. Пастера в 70-х годах XIX века нанесли окончательный удар по теории самозарождения. Пастер заполнял баллон питательной средой, а шейке колбы придавал S - образную форму. Кипячение из баллона выгонялся воздух, который при остывании жидкости возвращался обратно. Микроорганизмы из воздуха при этом оседали на изгибе шейки, и жидкость в баллоне оставалась стерильной неопределенно долго. Стоило только отрезать шейку колб, как через несколько дней в колбе появлялись бактерии. Появление их можно было также добиться, наклоняя баллон и смывая микроорганизмы, осевшие в изгибе трубки. Своими работами Пастер окончательно покончил с ненаучными доводами в вопросе зарождения жизни. Правда, сразу возник вопрос, а откуда взялся первый живой организм? Проблема стала предельно конкретной, и вопрос стал уже не только в том, как появилась жизнь, но и возможно ли ее синтезировать из неорганических веществ.

2.2 Креационизм - теория божественного сотворения живого - решает вопрос появления жизни исключительно с точки зрения религии. Религиозные течения в основном считают создание всех живых существ одномоментным актом творения Бога, который больше не повторится никогда. Доказательства для этого не требуется, так как верующий человек должен полагаться на божественное откровение и веру, а не на логические доводы. С научной точки зрения все сводится к доказательству существования самого Бога.

2.3. Концепция стационарного состояния жизни утверждает, что жизнь существовала всегда. Эту теорию выдвинул ученый из Германии В.Прейер еще в 1880 году. Теория вечности жизни поддерживалась выдающимся российским ученым, основателем учения о биосфере, В.И. Вернадским.

Прейер рассматривал формировавшийся земной шар, как гигантский живой организм, которому присущ собственный обмен веществ. По мере формирования планеты земные массы дифференцировались на части, не все из которых могли вновь слиться и поэтому выпали из круговорота живых структур. Эти части и стали неорганическими веществами.

Вернадский же считал жизнь вечной в смысле вечности проявлений материальных свойств: все живое произошло от живого. Причем живые организмы участвуют в жизни Земли и всей Вселенной, а биосферу следует считать единым организмом космического статуса. Так как теория сводит воедино живое и неживое, то исчезает и вопрос первичности происхождения.

2.4. Концепция панспермии считает, что жизнь привнесена на Землю из глубин космоса. В 1865 году немецкий врач и общественный деятель Г.Э. Рихтер высказал мысль, что жизнь в то время когда ее не было на Земле, существовала в Космосе в условиях сходных с земными. По Рихтеру семена жизни в состоянии анабиоза рассыпаны в межзвездном пространстве и могут случайно попасть на любую планету, дав тем самым начало жизни. С его точки зрения жизнь во Вселенной вечна и всегда где-то есть. Он пытался в доказательство приводит законы физики и математические выкладки. Именно физики - современники Рихтера- были главными защитниками его теории. Это были выдающиеся ученые Г. Гельмгольц, Г. Томсон, С. Аррениус.

Так Томсон и Гельмгольц считали, что споры бактерий и других микроорганизмов могут быть занесены на Землю с метеоритами. Современные же сторонники теории панспермии полагают, что вообще основная масса органических веществ появилась на Земле из глубин Вселенной.

Многочисленные исследования сумели продемонстрировать высокую устойчивость живых организмов к воздействиям внешней среды. Например, длительное выдерживание спор и семян растений в жидком кислороде или азоте удавалось без нарушения их жизнеспособности.

Данная гипотеза, однако, не предполагает никакого механизма для объяснения первичного возникновения жизни и лишь переносит проблему в другое место Вселенной. При изучении вещества метеоритов и комет были обнаружены многие "предшественники живого" - органические соединения, синильная кислота, вода, формальдегид. Формальдегид, в частности, обнаружен в 60% случаев в 22 исследованных областях, его облака с концентрацией примерно 1000 молекул на 1 см3 заполняют обширные пространства. В 1975 году предшественники аминокислот были найдены в лунном грунте и метеоритах. И хотя в настоящее время гипотезу о панспермии уже не считают ошибочной, достаточно веских оснований в ее пользу пока нет.

Оглавление

- Введение

- Выводы

- Список литературы

- Приложение

Заключение

На сегодняшний день проблема происхождения жизни вышла на новый уровень. Все новые достижения науки и техники дают основания склоняться то к одной, то к другой теории. Человечество накопило громадные знания о структуре Вселенной, ее происхождении и эволюции. Все больше данных мы получаем о химическом составе планет Солнечной системы. Наличие воды в свободном виде на Марсе и, возможно, микроскопических форм жизни дает основания для продолжения подобных исследований. Наиболее близкая к земным условиям Венера пока также еще недостаточно исследована. Большие возможности открывает компьютерное моделирование.

Пока наиболее перспективной является геохимическая теория происхождения жизни, в частности ее коацерватный вариант, разработанный советским ученым Опариным. Однако, никто не знает какие открытия нам готовит наука завтра.

Список литературы

- ) Вернадский В. И. Живое вещество. - М.: Наука, 1978. - С.

- ) Еськов К. Ю. История Земли и жизни на ней: От хаоса до человека. - М.: НЦ ЭНАС.

- ) Марков А. В. Рождение сложности. - М.: Астрель, СОRРUS, 2012. - 527 с. Глава 1. "Происхождение жизни".