Виникнення життя на землі.

абіогенез

Існувало безліч теорій про походження життя на Землі. Частина вчених вважала, що життя було створено Творцем, інші ж вважали, що існують якісь "насіння життя ", що переносяться з планети на планету метеоритами -" теорія панспермії ". Третя група вчених вважала, що життя зародилася сама собою, завдяки "Життєву силу". На їхню думку, ця "життєва сила" існує скрізь. Ідея віталістів панувала в середні століття. Теорія самозародження включала в себе те, що риби могли зароджуватися з мулу, черв'яки з грунту, миші з бруду, мухи з м'яса і т. д.

Проти цієї теорії виступив Франческо Реді, який на основі дослідів довів не можливість існування міфічної "сили життя". Але віталісти не здавалися, стверджуючи, що в досвіді Реді не було доступу кисню, а отже не могла проникнути і "життєва сила".

Незалежно від Франческо Реді французький вчений Луї Постер, беручи до уваги затвердження віталістів, виконав експеримент: він узяв дві колби з S-образними шийками, в яких містилася живильне середовище, після тривалого кип'ятіння, при якому гинули не лише мікроорганізми, але їх спори. Колба з цілим горлом довго залишалася стерильною, а в посудині з віддаленим S-горлом швидко з'явилися мікроорганізми, цей досвід показав, що "цілюща сила" не існує.

Були і такі, які вважали, що життя зародилося з неживого - теорія абіогінеза. Основоположником цієї теорії був Опарін, який у 1924р. висловив припущення, що при потужних електричних розрядах в земній атмосфері, що 4,5 млрд. років тому складалася з аміаку, метану, вуглекислого газу і пари води могли виникнути найпростіші органічні сполуки, необхідні для виникнення життя.

Це припущення, на дослідній основі, довів американський дослідник С. Міллер.

Таким чином, вся безліч теорій і гіпотез про виникнення життя на Землі зводяться до двох взаємовиключних точок зору:        

        

біогенезу: теорія виникнення живого з живого             

        

абіогенез: виникнення живого з неживого.     

Сучасна наука розглядає абіогенне виникнення життя на Землі, вважаючи цю теорію найбільш вірогідною.

абіогенез складається з 3-х основних етапів розвитку життя:

абіогенне виникнення біологічних мономерів.

Освіта біологічних полімерів.

Формування мембранних структур і первинних організмів (пробіонтов).

абіогенного, або небіологічних, виникнення органічних молекул з неорганічних доводили ще в 1924р. російський вчений академік Олександр Іванович Опарін (1894 - 1980) і в 1929р. англійський натураліст Джон Голдейн (1892 - 1964). Вони виходили з того, що на перших етапах формування Земля мала дуже високу температуру. За міру охолодження планети важкі метали переміщувалися до її центру, а більш легкі залишалися на поверхні. Атмосфера складалася з вільного водню та його сполук (H2O, CH4, NH3, HCN), що служило передумовою виникнення органічних молекул небіологічних шляхом. До початку 20в. багато вчених припускали, що такі сполуки можуть виникати тільки в живих організмах, їх називали органічними речовинами в протилежність речовин неживої природи - мінералів, названим неорганічними сполуками.

В 1953р. американський вчений Стенлі Ллойд Міллер, пропускаючи електричні розряди напругою до 60000В. через суміш H2O, CH4, NH3, H2 під тиском у кілька Па і температурі 80С отримав найпростіші жирні кислоти, сечовину, оцтову, мурашину кислоти і кілька амінокислот - речовини, з яких будуються молекули білків. Можливість абіогенного синтезу органічних сполук підтверджується також тим, що вони виявлені в космічному просторі.

Освіта біологічних полімерів. У міру пом'якшення умов на Землі стало можливим утворення складних органічних сполук - полімерів. Не виключено, що синтез полімерів каталізувала на поверхні мінеральних глин. Експериментально показано, що розчин амінокислоти аланіну у водному середовищі в присутності особливого виду глинозему і АТФ може давати полімерні ланцюжки поліаланіна. Органічні молекули мають велику молекулярну масу і складну просторову конфігурацію. Такі високомолекулярні комплекси, оточені водяною оболонкою, можуть об'єднуватися в коацервати. Подальша прогресивна еволюція предбіологічною структур могла відбуватися тільки при ускладненні обмінних процесів і в умовах просторового розподілу різних синтетичних та енергетичних процесів усередині коацерватів. Більш міцну ізоляцію внутрішнього середовища від зовнішніх впливів могла здійснити лише біологічна мембрана.

Формування мембранних структур і первинних організмів (пробіонтов). Навколо коацерватів, багатих органічними сполуками, виникли шари ліпідів, який відокремив коацервати від навколишнього водного середовища. Ліпіди перетворилися в ході еволюції в зовнішню мембрану, істотно підвищити життєздатність і стійкість організмів. Виникнення мембрани, що володіє здатністю до виборчої проникності, сприяло розвитку все більш досконалих саморегулівних систем аж до виникнення перших клітин. З'являються перші примітивні без'ядерні клітини - прокаріоти. Перші живі організми були гетеротрофних, вони використовували як енергії (їжі) органічні сполуки, що знаходяться в розчиненому вигляді у водах первинного океану.

Розвиток життя на Землі. Біологічна еволюція на Землі триває більше 3 млрд. років. З моменту виникнення перших примітивних клітинних організмів завдяки природному відбору з'явилося безліч форм живих організмів. Історію Землі прийнято ділити на проміжки часу - ери і періоди, кордонами яких є великі геологічні події, пов'язані з історією розвитку планети як космічного тіла. Геохронологічна історія Землі складається з 5 ер.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://ecosoft.iatp.org.ua/