інститут бізнесу, ПРАВА ТА ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ

Контрольна робота по предмету: «Концепція сучасного природознавства» на тему: «Природничонаукові моделі походження ірозвитку життя ».

Викладач:
Юдов Віктор Сергійович

Студентка:
Могаричева Н.О.

Група 92-С

2000р.

Зміст.

Стор.
I.
Введення ............................................ ......................< br>. 3
II. Розвиток уявлень про походження життя:
1. Концепції виникнення життя ...................... 3
2. Відмінність живого від неживого .............................. 4
III. Виникнення життя:
1. Речова основа життя ............................... 5
2. Етапи еволюції життя ....................................... 8
3. Завоювання суші ................................................ ... 9
4. Еволюція рослин .............................................. 9
5. Еволюція тварин ............................................ 10
IV.
Висновок ............................................ ...................< br> 10
Список літератури ................................................ .......< br>11

I Вступ.

Природознавство завжди надавало значний вплив нарозвиток гуманітарних наук. Особливо потужним цей вплив стало зараз --в епоху науково-технічної революції. Вивчення природознавства сприяєвиробленні орієнтирів, установок, цінностей раціоналізаторської відношення досвіту, природи, суспільства, людини. Це дуже важливо саме в наш час,коли накочується нова чергова історична хвиля міфологізаціїкультури, масова свідомість реформується, у ньому все частіше ставляться підсумнів досягнення, цінності та можливості наукового пізнання світу, коливідбувається сплеск інтересу до містицизму, розквіт окультизму, магії,астрології; коли втеча від матеріалізму до містики, від науки до міфу сталомодою. У цих умовах набуває особливої значущості утвердження ідеалівнаучнораціоналізаторского ставлення до дійсності, на якихпобудована вся наша цивілізація.

Життя на Землі надзвичайно різноманітна. Вона представленаядерними і доядернимі одно-і багатоклітинними істотами. Найбагатший світбагатоклітинних представлений трьома царствами - грибами, рослинами ітваринами. Одним з найбільш важких і в той же час цікавих всучасному природознавстві є питання про походження життя. Вченісьогодні не в змозі відтворити процес виникнення життя з такою жточністю, як це було кілька мільярдів років тому. Питання пропоходження життя цікавий не тільки сам по собі, а й тісним зв'язком зпроблемою відмінності живого від неживого, а також зв'язком з проблемою еволюціїжиття.

II. Розвиток уявлень про походження життя.

1.Концепціі виникнення життя.

Походження життя - одна з трьох найважливіших світогляднихпроблем разом з проблемами походження нашого Всесвіту і проблемоюпоходження людини.
Спроби зрозуміти, як виникла й розвивалося життя на Землі, були зробленіще в глибоку давнину. Існує п'ять концепцій виникнення життя:
1) Креанізм - божественне створення живого.
2) Концепція багаторазового мимовільного зародження життя з неживої речовини.
3) Концепція стаціонарного стану, відповідно до якої життя існувало завжди.
4) Концепція позаземного походження життя.
5) Концепція походження життя на Землі в історичному минулому в результаті процесів, що підкоряються фізичним і хімічним законам.

Релігійно-ідеалістичний підхід виходив з того,що виникнення життя на Землі не могло здійснитися природним,закономірним, об'єктивним чином. Життя є наслідком божественного,творчого акту, і тому всім істотам притаманна особлива, незалежнавід матеріального світу, життєва сила, яка направляє всі процесижиття.

В основі другого, матеріалістичного підходу,лежало уявлення про те, що під впливом природних факторів живеможе виникнути з неживого, органічне з неорганічного. Незважаючи насвою примітивність, перші історичні форми концепції самозародженнязіграли прогресивну роль у боротьбі з креанізмом. Ідея самозародженняодержала широке поширення в середньовіччя та епоху Відродження, колидопускалася можливість самозародження не тільки простих, але і доситьвисокоорганізованих істот, навіть ссавців (наприклад, мишей зганчірок). Неможливість довільного зародження життя була доведена цілимпоруч дослідів. Застосування мікроскопа в біологічних дослідженняхсприяло відкриттю великого різноманіття одноклітинних організмів. Націй основі знову відродилися старі ідеї довільного самозародженнянайпростіших істот. Остаточно версія про самозародження була розвінчана
Л. Пастером в середині XIX ст. Він показав, що не тільки в запаяному посудині,але і в незакритій колбі з S образної горловиною добре прокип'ячений бульйонзалишається стерильним, тому що через таку горловину не можуть проникнутимікроби. Так було доведено, що новий організм в наш час може з'явитисявід іншої живої істоти.

Поява життя на Землі намагалися пояснити ізанесенням її з інших космічних світів.
Природознавство XX ст. Зробило крок вперед у вивченні життя, її проявів на
Землі і за її межами. Зараз вже визначено з'ясовано, що «абетка»живого порівняно проста. У будь-якому істоту, що живе на Землі,присутній 20 амінокислот, 5 основ, 2 вуглеводу й один фосфат.
Існування невеликого числа одних і тих самих молекул у всіх живихорганізмах переконує нас, що все живе повинно мати єдине походження.
Заперечення можливості самозародження життя в даний час несуперечить уявленням про принципову можливість розвиткуорганічної природи і життя в минулому з неорганічної матерії.
Не виключається можливість занесення певних перед посилочних факторівжиття на Землі з Космосу. Однак у вивченої поки людиною частини
Всесвіту, тільки на Землі вони призвели до формування та розквіту життя.
До кінця XX в. Залишилася найбільш перспективною п'ятого концепція.

2. Відмінність живого від неживого.

У матеріальному плані до складу живого обов'язково входять високоупорядочние органічні сполуки: білки і нуклеїнові кислоти. У структурному плані живе відрізняється від неживого клітинною будовою. У функціональному плані для живих тіл характерне відтворення самих себе.
Також живі тіла відрізняються від неживих наявністю обміну речовин, здатністю до росту і розвитку, здатністю до руху, подразливістю і т. д. Невід'ємною частиною живого являетлічіе води, солей і т. д. Також і для виникнення життя потрібні певні діапазони температур, вологості, тиску, рівня радіації і час. «У певному сенсі живі системи можна порівняти з добре налагодженим виробництвом: з одного боку, вони є вмістилищем численних хімічних перетворень, з іншого - демонструють прекрасну просторово - тимчасову організацію з дуже нерівномірним розподілом біохімічного матеріалу »(2). Їли би вік Всесвіту був менший, то життя також не могла б виникнути.
Виникнення життя стало результатом процесів, що протікають спочатку мільярди років у Всесвіті, а потім мільйони

1) Сельє Г. Від мрії до відкриття. М., 1987 р., С.32.
2) Пригожин І., Стенгірс І. Порядок з хаосу. М., 1986 р. с.211. років на Землі. Від неорганічних сполук до органічних, від органічних до біологічних - такі послідовні стадії, за якими здійснюється процес зародження життя. «Специфічність життя, відмінність живих систем від неорганічного світу добре видно з точки зору хімії. У живих системах протікає безліч окремих хімічних реакцій ..., багато з яких давно і добре вивчені. Для живого специфічний певний порядок цих реакцій, їх послідовність і об'єднання в цілісну систему »(1).

У складному процесі виникнення життя на Землі можна виділитикілька основних етапів:
1) освіта простих органічних сполук;
Походження життя пов'язане з протіканням певних хімічних реакційна поверхні первинної планети. На початкових етапах своєї історії Земляпредставляла собою розпечену планету. Внаслідок обертання при поступовомузниження температури в поверхневих шарах концентрувалися атоми легкихелементів (водню, вуглецю, азоту і т.д.), з яких і складаються тілаживих організмів. При подальшому охолодженні Землі з'явилися хімічнісполуки: вода, метан, водень і ін Фізичні та хімічні властивостіводи та вуглецю визначили те, що саме вони опинилися біля колиски життя.
На Землі основою життя є вуглець, він здатний створюватирізноманітні, рухомі, нізкоелектропроводние, насичені водою, довгіцепеобразние структури. З'єднання вуглецю з воднем, киснем, азотомта ін володіють каталітичними, будівельними, енергетичними властивостями.

На початкових етапах склалася первинна атмосфера Землі,яка носила не окислювальний, як зараз, а відновлювальний характер.
Первинна атмосфера містила водень, сполуки вуглецю (метан) і азоту
(аміак). Відсутність кисню було вірогідне необхідною умовоювиникнення життя. Лабораторні досліди показують, що органічніречовини легше створюються в відновної середовищі, ніж в атмосфері.
Подальше зниження температури зумовило перехід ряду газоподібнихсполук в рідкий і твердий стан, а також утворення земної кори.

Коли температура Землі опустилася нижче 100 град. С,відбулося згущення водяних парів. Тривалі зливи призвели до утвореннявеликих водойм. В результаті активної вулканічної діяльності звнутрішніх шарів Землі на поверхню виносилося багато розпеченої маси, вт.ч. карбідів, які вступали в хімічні реакції з розчиненими у водіречовинами. Так на поверхні молодої планети Земля у великій кількостінакопичувалися найпростіші органічні сполуки. А. І. Опарін вважав, щоорганічні речовини могли створюватися і в океані з більш простихз'єднань. Енергію для цих реакцій синтезу доставляла сонячна радіація.

__________________________________________________________________< br>1) Світ навколо нас. М., 1983 р., с, 101.
«Органічний синтез здійснювався в період, що передував утворенню
Сонячної системи і під час її утворення, він мав місце вже на томуетапі, коли Земля ще остаточно не сформована »(1).
Механізм відбору діяв на самих ранніх стадіях зародження органічнихречовин - з безлічі утворюються речовин зберігалися стійкі доподальшого ускладнення.
2) виникнення складних органічних сполук.
Завдяки високій температурі, грозових розрядів, посиленоїультрофіолетному випромінювання, відносно прості молекули органічнихсполук при взаємодії з іншими речовинами ускладнювалися іутворювалися вуглеводи, жири, амінокислоти, білки, нуклеїнові кислоти.
Можливість такого синтезу доведено дослідами А. М. Бутлерова, який ще усередині минулого століття отримав з формальдегіду - вуглеводи (цукор). А в
1953-1957 р.р. хіміками різних країн у цілому ряді експериментів булисинтезовані органічні кислоти, в т.ч амінокислоти, які єматеріалом для утворення білкових молекул. Експерименти в цьомунапрямі виявилися перспективними, зовсім виразно показалиможливість утворення білкових молекул в умовах відсутності життя.
З певного етапу в процесі хімічної еволюції на Землі, активнуучасть став приймати кисень, з накопиченням якого в атмосферівідновлені з'єднання стали окислюватися. При окисленні метануутворювалися метиловий спирт, формальдегід, мурашина кислота і т.д.,які з дощовою водою попадали в первинний океан. Ці речовини вступаючив реакції з аміаком і ціанистим воднем, дали початок амінокислот. Такводи первинного океану поступово наситились різноманітними органічнимиречовинами, утворюючи «первинний бульйон».
3) «первинний бульйон» та освіта коацерватів.
Після того, як вуглецеві з'єднання утворили «первинний бульйон»,могли вже організуватися біополімери - білки і нуклеїнові кислоти,що володіють властивістю самовідтворення собі подібних. У водах первинногоокеану концентрація органічних речовин збільшувався, відбувалося їхзмішування, взаємодія та об'єднання в дрібні відокремлені структурирозчину. Ці структури російський вчений А. І. Опарін назвав «коацерватнимікраплями або коацерватами »(2). Коацервати мають досить складнуорганізацію і мають ряд властивостей, які зближують їх з найпростішимиживими системами (здатні поглинати з навколишнього середовища різні речовини ізбільшуватися в розмірах, у них можуть відбуватися процеси розпаду івиділятися продукти розпаду). Однак усе це не дає підстави длявіднесення їх до живих систем, але передумови живого вже містилися.

1) Голдейн Дж. Походження предбіологічною систем. М., 1966 р., С.167.ся діяльність, активність. «Усі живі істоти повинні діяти абоабо загинути. Миша повинна перебувати в постійному русі, птах літати,риба плавати і навіть рослина повинна рости ». (1).
До важливих властивостей живих систем відносяться:
1) компактність;
2) здатність створювати порядок із хаотичного теплового руху молекул. Більш складно влаштовано жива речовина, тим більше в ньому прихованої енергії;
3) обмін з навколишнім середовищем речовиною, енергією, інформацією;
4) життя якісно перевершує інші форми існування матерії в плані розмаїття та складності хімічних компонентів і динаміки протікають у живому перетворень;
5) у самоорганізації живих систем, схеми реакцій прості, а молекули - складні,
6) у живих систем є минуле, у неживих його немає;
7) життя організму залежить від двох факторів - спадковості, яка визначається генетичним апаратом, і мінливості, що залежить від умов навколишнього середовища і реакції на них індивіда. Цікаво, що зараз життя не могло б виникнути через кисневої атмосфери та протидії інших організмів. Раз зародившись, життя знаходиться в процесі постійної еволюції;
8) здатність до надмірної само виробництва.

III. Виникнення життя.

1. Речова основа життя.

У 1924 р. у книзі А. И. Опарина вперше була сформульованаприродничо-наукова концепція, згідно з якою виникнення життя --результат тривалої еволюції на Землі: спочатку хімічної, потімбіологічної. З позицій сучасної науки життя виникло з неживоїречовини в результаті еволюції матерії, яка є результатом природнихпроцесів, що відбувалися у Всесвіті. Життя - це властивість матерії,яке раніше не існувало і з'явилося в особливий момент історії нашоїпланети Земля. Життя можлива тільки за певних фізичних іхімічних умовах: температура, на

2) Опарін А.І. Матерія - життя - інтелект. М., 1977 р.

2. Етапи еволюції життя.

Життя виникла не тоді, коли утворилися дуже складніорганічні сполуки, а тоді, коли почав діяти механізмредуплікаціі. Початок життя на Землі - появу нуклеїнових кислот,здатних до відтворення білків. На кордоні між коацерватами --згустками органічних речовин-могли вибудовуватися молекули складнихвуглеводнів, що призводило до утворення примітивної клітинної мембрани,забезпечує коацерватами стабільність. В результаті включення в коацерватимолекули, здатної до самовідтворення, могла виникнути клітка,здатна до зростання.
Таким чином, завершення процесу біогенезу пов'язане з виникненням убільш стійких коацерватів здатності до самовідтворення складовихчастин, з переходом до матричних синтезу білка. Це було найбільшимякісним стрибком в еволюції матерії. Однак механізм такого переходупоки не ясний. Основна трудність тут полягає в тому, що для подвоєннянуклеїнових кислот потрібні білки, а для створення білків - нуклеїновікислоти. З цього приводу існують різні гіпотези, але всі вони так чиінакше не повні. В даний час найбільш перспективними єгіпотези, які спираються на принципи теорії самоорганізації,синергетики. Синергетика змінила уявлення про світ, розвиток розумієтьсяяк процес становлення якісно нового, того, що ще не існувало вприроді і передбачити яке неможливо. Як показує синергетикаенергія мала для виникнення життя не менше значення, ніж речовина.

Наступним кроком в організації має бути освітамембран, які відділяли суміші органічних речовин від навколишнього середовища. Зїх появою і виходить клітина - «одиниця життя», головні структурніевідмінність живого від неживого. У проблемі виникнення життя ще багатоневизначеного, вона ще далека від свого остаточного вирішення. Знанняумов, які сприяли виникненню життя на Землі, дозволяютьзрозуміти чому в наш час неможливо поява живих істот знеорганічних систем. У нашу епоху відсутні умови для синтезу. Теперживі істоти з'являються тільки внаслідок розмноження.
Склад клітини: 70% кисню, 17% вуглецю, 10% водню, 3% азоту. Синтезбілка здійснюється в цитоплазмі клітки. Майже в кожній з клітин людинисинтезується понад 10000 різних білків. Первинні живі організми булианаеробними (жили без кисню) харчувалися і відтворювалися за рахунок
«Органічного бульйону», що виник з неорганічних систем. З «кисневої революцією »пов'язаний перехід від прокаріотів (клітки у якихнемає ядра) до еукаріотів (є ядро, де зосереджені хромосоми).
Прокаріоти - це прості, витривалі організми, що мають високуздатністю до швидкого розмноження, легко пристосовуються доумов, що змінюються природного середовища. Клітини без ядра нагадують нинішнібактерії та синьо-зелені водорості. Вік найдавніших організмів близько 3млрд. років.

У еукаріотів ДНК вже зібрані в хромосоми, такі клітини з'являються приблизно
2 млрд. років тому. Така клітина відтворюється без будь-якихістотних змін. У незмінною природному середовищу «дочірні» клітинимають стільки ж шансів на виживання, скільки і «материнська».
Подальша еволюція еукаріотів була пов'язана з поділом на рослинні ітваринні клітини.
Наступним важливим етапом розвитку життя було виникнення приблизно 900 млн.років тому статевого розмноження, злиття ДНК двох індивідів. Цезначно підвищило видова різноманітність і різко прискорило еволюцію.
Значним кроком у подальшому ускладненні організації живих істот булопоява багатоклітинних організмів (кишково-порожнинні і т.д.). Еволюціябагатоклітинних йшла в напрямку вдосконалення способів пересування,кращої координації діяльності клітин, вдосконалення способів диханнята ін Перші хребетні, очевидно, виникли в мілководних пріснихводоймах. Це дрібні істоти, вкриті лускою, яка допомагала захищатисявід великих хижаків. Еволюція хребетних йшла в напрямку освітищелепних рибообразних.

3. Завоювання суші.

Найважливішою подією в еволюції форм живого є вихід рослині живого з води і подальше освіта великого різноманіття наземнихрослин і тварин. Вміст кисню в повітрі вище, ніж у воді, щопередбачало вироблення відповідних пристосувань. Рослини,переселилися на сушу, отримували значні переваги: сонячноїенергії тут більше, фотосинтез стає більш досконалим. Першіназемні рослини - псилофіти; вони займали проміжне положення міжназемними судинними і водоростями.
Слідом за рослинами з води на сушу пішли різні видичленистоногих, перші мешканці суші нагадували по увазі сучаснихскорпіонів.

4. Еволюція рослин.

Рослинні клітини вкриті твердою целюлозноїоболонкою, яка захищає їх, але водночас не дає їм переміщатися іодержувати їжу в процесі пересування. Перший важливий результат рослинноїдіяльності - фотосинтез - створення органічної речовини з вуглекислотиі води при використанні сонячної енергії, уловлює хлорофілом.
Продукт фотосинтезу - кисень в атмосфері. Рослинні клітиниудосконалювалися в напрямку використання фотосинтезу для накопиченняпоживних речовин. Після виходу рослин на сушу еволюція була пов'язана зпосиленням компактності тіла, розвитком кореневої системи, тканин, клітин,провідної системи і т.д.
Перехід від трахеід до судинах забезпечував пристосування до посушливихумов. У наземних умов виявилися непридатними для розмноженнявільно плаваючі статеві клітини; тут для цілей розмноження формуютьсящо з вітром спори або насіння. Поступово відбувається диференціаціятіла на корінь, стебло, лист. Подальша еволюція йшла шляхомвдосконалення насіння.

5. Еволюція тварин.

Тварини клітини мають еластичні оболонки і тому невтрачають здатність до пересування, це дає їм можливість самим шукатиїжу. Тварини клітини еволюціонували в напрямку вдосконаленняспособів пересування та способів поглинати і виділяти великі частки черезоболонку. Що вийшли на сушу рептилії виявилися перспективною формою.
Виникло безліч видів; деякі рептилії стають хижими, інші --рослиноїдних. В умовах похолодання виняткові перевагиотримують теплокровні тварини - птахи і ссавці. Від стародавніх хижихвідбуваються копитні. Від деяких видів комахоїдних відокремлюються загінприматів. Деякі види приматів переходять до прямо ходіння. Так вбіологічному світі визрівали передумови виникнення Людини і світу
Культури.

IV. Висновок.

Біологія XX ст. Поглибила розуміння істотних рисживого, розкривши молекулярні основи життя. В основі сучасноїбіологічної картини світу лежить уявлення про те, що світ живого --це грандіозна Система висоорганізованних систем.
Поза сумнівом, у моделі походження життя, будуть включатися нові знання, івони будуть все більш обгрунтованими. Але чим більш якісно новевідрізняється від старого, тим важче пояснити його виникнення.

Список літератури:
1. Найдыш В.М. Концепція сучасного природознавства. «Гардарики»., Москва,
1999
2. Горелов А.А. Концепція сучасного природознавства. Изд. «Центр»,
Москва, 1997 р.