Ang pinagmulan ng buhay sa Earth ay isang susi at hindi nalutas na problema sa natural na agham, na kadalasang nagsisilbing batayan para sa isang salungatan sa pagitan ng agham at relihiyon. Kung ang presensya sa likas na katangian ng ebolusyon ng buhay na bagay ay maaaring ituring na napatunayan, dahil ang mga mekanismo nito ay nahayag, natuklasan ng mga arkeologo ang mga sinaunang, mas simpleng nakabalangkas na mga organismo, kung gayon walang isang hypothesis ng pinagmulan ng buhay ang may napakalawak na base ng ebidensya. Maaari nating obserbahan ang ebolusyon gamit ang ating sariling mga mata, hindi bababa sa pagpili. Walang nagtagumpay sa paglikha ng mga bagay na may buhay mula sa mga bagay na walang buhay.

Sa kabila ng malaking bilang ng mga hypotheses tungkol sa pinagmulan ng buhay, isa lamang sa kanila ang may katanggap-tanggap na paliwanag sa siyensya. Ito ay isang hypothesis abiogenesis- pangmatagalang ebolusyon ng kemikal, na naganap sa mga espesyal na kondisyon ng sinaunang Earth at nauna sa biological evolution. Kasabay nito, mula sa hindi organikong bagay Sa una, ang mga simpleng organiko ay na-synthesize, kung saan ang mga mas kumplikado ay na-synthesize, pagkatapos ay lumitaw ang mga biopolymer, ang mga susunod na yugto ay mas haka-haka at halos hindi mapapatunayan. Ang hypothesis ng abiogenesis ay may maraming hindi nalutas na mga problema at iba't ibang pananaw sa ilang mga yugto ng ebolusyon ng kemikal. Gayunpaman, ang ilan sa mga punto nito ay nakumpirma nang eksperimento.

Iba pang mga hypotheses para sa pinagmulan ng buhay - panspermia(nagdadala ng buhay mula sa kalawakan), creationism(paglikha ng lumikha), sunod sunod na henerasyon(Biglang lumilitaw ang mga buhay na organismo sa walang buhay na bagay), matatag na estado(ang buhay ay palaging umiiral). Ang imposibilidad ng kusang henerasyon ng buhay sa mga bagay na walang buhay ay napatunayan ni Louis Pasteur (ika-19 na siglo) at isang bilang ng mga siyentipiko bago siya, ngunit hindi ganoon katiyakan (F. Redi - ika-17 siglo). Ang panspermia hypothesis ay hindi nilulutas ang problema ng pinagmulan ng buhay, ngunit inililipat ito mula sa Earth patungo sa kalawakan o sa iba pang mga planeta. Gayunpaman, mahirap pabulaanan ang hypothesis na ito, lalo na ang mga kinatawan nito na nagsasabing ang buhay ay dinala sa Earth hindi ng mga meteorite (sa kasong ito, ang mga nabubuhay na bagay ay maaaring masunog sa mga layer ng atmospera, mapasailalim sa mga mapanirang epekto ng cosmic. radiation, atbp.), ngunit sa pamamagitan ng matatalinong nilalang. Ngunit paano sila nakarating sa Earth? Mula sa punto ng view ng physics (ang napakalaking sukat ng Uniberso at ang imposibilidad ng pagtagumpayan ang bilis ng liwanag), ito ay halos hindi posible.

Sa unang pagkakataon ang posibleng abiogenesis ay pinatunayan ng A.I. Oparin (1923-1924), kalaunan ang hypothesis na ito ay binuo ni J. Haldane (1928). Gayunpaman, ang ideya na ang buhay sa Earth ay maaaring maunahan ng abiogenic formation ng mga organic compound ay ipinahayag na ni Darwin. Ang teorya ng abiogenesis ay pino at dinadalisay ng ibang mga siyentipiko hanggang ngayon. Ang pangunahing hindi nalutas na problema nito ay ang mga detalye ng paglipat mula sa kumplikadong hindi nabubuhay na mga sistema patungo sa mga simpleng buhay na organismo.

Noong 1947, si J. Bernal, batay sa mga pag-unlad nina Oparin at Haldane, ay bumalangkas ng teorya ng biopoiesis, na tumutukoy sa tatlong yugto sa abiogenesis: 1) abiogenic na paglitaw ng mga biological monomer; 2) pagbuo ng mga biopolymer; 3) ang pagbuo ng mga lamad at ang pagbuo ng mga pangunahing organismo (protobionts).

Abiogenesis

Ang hypothetical na senaryo para sa pinagmulan ng buhay ayon sa teorya ng abiogenesis ay inilarawan sa ibaba sa mga pangkalahatang termino.

Ang edad ng Earth ay humigit-kumulang 4.5 bilyong taon. Ayon sa mga siyentipiko, ang likidong tubig sa planeta, kaya kinakailangan para sa buhay, ay lumitaw nang hindi mas maaga kaysa sa 4 bilyong taon na ang nakalilipas. Kasabay nito, 3.5 bilyong taon na ang nakalilipas, ang buhay ay umiral na sa Earth, na napatunayan ng pagtuklas ng mga bato sa gayong mga edad na may mga bakas ng mahahalagang aktibidad ng mga mikroorganismo. Kaya, ang unang pinakasimpleng mga organismo ay lumitaw nang medyo mabilis - sa mas mababa sa 500 milyong taon.

Noong unang nabuo ang Earth, ang temperatura nito ay maaaring umabot sa 8000 °C. Habang lumalamig ang planeta, ang mga metal at carbon, ang pinakamabibigat na elemento, ay nag-condensed at nabuo ang crust ng mundo. Kasabay nito, naganap ang aktibidad ng bulkan, ang crust ay gumagalaw at nag-compress, ang mga fold at break ay nabuo dito. Ang mga puwersa ng gravitational ay humantong sa compaction ng crust, na naglabas ng enerhiya sa anyo ng init.

Ang mga magaan na gas (hydrogen, helium, nitrogen, oxygen, atbp.) ay hindi pinanatili ng planeta at napunta sa kalawakan. Ngunit ang mga elementong ito ay nanatili sa komposisyon ng iba pang mga sangkap. Hanggang sa bumaba ang temperatura sa Earth sa ibaba 100 °C, ang lahat ng tubig ay nasa estado ng singaw. Matapos bumaba ang temperatura, maraming beses na naulit ang evaporation at condensation, at nagkaroon ng malalakas na buhos ng ulan at pagkidlat. Ang mainit na lava at abo ng bulkan, sa sandaling nasa tubig, ay lumikha ng iba't ibang mga kondisyon sa kapaligiran. Sa ilan, maaaring mangyari ang ilang mga reaksyon.

Kaya, ang pisikal at kemikal na mga kondisyon sa unang bahagi ng Earth ay kanais-nais para sa pagbuo ng mga organic at inorganic na mga sangkap. Ang kapaligiran ay isang uri ng pagbabawas, walang libreng oxygen at walang ozone layer sa loob nito. Samakatuwid, ang ultraviolet at cosmic radiation ay tumagos sa Earth. Ang iba pang pinagmumulan ng enerhiya ay ang init ng crust ng lupa, na hindi pa lumalamig, mga pagsabog ng mga bulkan, mga bagyo, at radioactive decay.

Ang atmospera ay naglalaman ng methane, carbon oxides, ammonia, hydrogen sulfide, cyanide compounds, at water vapor. Ang isang bilang ng mga simpleng organikong sangkap ay na-synthesize mula sa kanila. Susunod, ang mga amino acid, asukal, nitrogenous base, nucleotides at iba pang mas kumplikadong mga organikong compound ay maaaring mabuo. Marami sa kanila ang nagsilbing monomer para sa hinaharap na biological polymers. Ang kawalan ng libreng oxygen sa kapaligiran ay pinapaboran ang paglitaw ng mga reaksyon.

Ang mga eksperimento sa kemikal (una noong 1953 nina S. Miller at G. Ury), na ginagaya ang mga kondisyon ng sinaunang Daigdig, ay pinatunayan ang posibilidad ng abiogenic synthesis ng mga organikong sangkap mula sa mga hindi organiko. Sa pamamagitan ng pagpasa ng mga de-kuryenteng discharge sa pamamagitan ng isang pinaghalong gas na ginagaya ang primitive na kapaligiran, sa pagkakaroon ng singaw ng tubig, amino acids, organic acids, nitrogenous bases, ATP, atbp ay nakuha.

Dapat pansinin na sa sinaunang kapaligiran ng Earth, ang pinakasimpleng mga organikong sangkap ay maaaring mabuo hindi lamang sa abiogenically. Dinala rin sila mula sa kalawakan at nakapaloob sa alikabok ng bulkan. Bukod dito, ito ay maaaring sapat na malalaking dami mga organiko.

Mababang molekular na timbang na mga organikong compound na naipon sa karagatan, na lumilikha ng tinatawag na primordial na sopas. Ang mga sangkap ay na-adsorbed sa ibabaw ng mga deposito ng luad, na nagpapataas ng kanilang konsentrasyon.

Sa ilalim ng ilang mga kundisyon ng sinaunang Daigdig (halimbawa, sa luwad, ang mga dalisdis ng mga lumalamig na bulkan), maaaring mangyari ang polimerisasyon ng mga monomer. Ito ay kung paano nabuo ang mga protina at nucleic acid - mga biopolymer, na kalaunan ay naging kemikal na batayan ng buhay. Sa isang may tubig na kapaligiran, ang polimerisasyon ay hindi malamang, dahil ang depolymerization ay kadalasang nangyayari sa tubig. Napatunayan ng mga eksperimento ang posibilidad ng pag-synthesize ng polypeptide mula sa mga amino acid na nakikipag-ugnayan sa mga piraso ng mainit na lava.

Ang susunod na mahalagang hakbang sa landas patungo sa pinagmulan ng buhay ay ang pagbuo ng mga coacervate droplet sa tubig ( coacervates) mula sa polypeptides, polynucleotides, at iba pang mga organic compound. Ang ganitong mga complex ay maaaring magkaroon ng isang layer sa labas na ginagaya ang isang lamad at nagpapanatili ng kanilang katatagan. Ang mga coacervate ay eksperimento na nakuha sa mga colloidal na solusyon.

Ang mga molekula ng protina ay amphoteric. Naaakit nila ang mga molekula ng tubig sa kanilang sarili upang ang isang shell ay nabuo sa kanilang paligid. Ang mga nagresultang colloidal hydrophilic complex ay nakahiwalay sa masa ng tubig. Bilang resulta, ang isang emulsyon ay nabuo sa tubig. Susunod, ang mga colloid ay sumanib sa isa't isa at ang mga coacervate ay nabuo (ang proseso ay tinatawag na coacervation). Ang koloidal na komposisyon ng coacervate ay nakasalalay sa komposisyon ng daluyan kung saan ito nabuo. Sa iba't ibang mga reservoir ng sinaunang Earth, nabuo ang mga coacervate na may iba't ibang komposisyon ng kemikal. Ang ilan sa kanila ay mas matatag at maaaring, sa isang tiyak na lawak, magsagawa ng pumipili na metabolismo sa kapaligiran. Isang uri ng biochemical natural selection ang naganap.

Ang mga coacervate ay may kakayahang piliing sumisipsip ng ilang mga sangkap mula sa kapaligiran at naglalabas dito ng ilang mga produkto ng mga reaksiyong kemikal na nagaganap sa kanila. Parang metabolism. Habang naipon ang mga sangkap, lumaki ang mga coacervate, at nang umabot sila sa mga kritikal na sukat, nahati sila sa mga bahagi, na ang bawat isa ay pinanatili ang mga tampok ng orihinal na organisasyon.

Sa mga coacervates mismo ay maaaring mayroong mga reaksiyong kemikal. Ang mga enzyme ay maaaring mabuo kapag ang mga ion ng metal ay nasisipsip ng mga coacervate.

Sa proseso ng ebolusyon, tanging ang mga sistemang iyon lamang ang natitira na may kakayahang mag-regulasyon sa sarili at magparami ng sarili. Ito ay minarkahan ang simula ng susunod na yugto sa pinagmulan ng buhay - ang paglitaw mga protobion(ayon sa ilang mga mapagkukunan, ito ay kapareho ng mga coacervates) - mga katawan na may isang kumplikadong komposisyon ng kemikal at isang bilang ng mga katangian ng mga nabubuhay na nilalang. Ang mga protobionts ay maaaring ituring bilang ang pinaka-matatag at matagumpay na nakuha na mga coacervate.

Ang lamad ay maaaring mabuo sa sumusunod na paraan. Ang mga fatty acid na pinagsama sa mga alkohol upang bumuo ng mga lipid. Ang mga lipid ay nabuo ang mga pelikula sa ibabaw ng mga reservoir. Nakaharap sa tubig ang kanilang mga naka-charge na ulo, at ang kanilang mga di-polar na dulo ay nakaharap palabas. Ang mga molekula ng protina na lumulutang sa tubig ay naaakit sa mga ulo ng lipid, na nagreresulta sa pagbuo ng mga double lipoprotein films. Maaaring yumuko ang hangin sa naturang pelikula, at bubuo ang mga bula. Ang mga coacervate ay maaaring aksidenteng na-trap sa mga vesicle na ito. Kapag ang mga naturang complex ay muling lumitaw sa ibabaw ng tubig, sila ay natatakpan ng pangalawang lipoprotein layer (dahil sa hydrophobic na pakikipag-ugnayan sa mga nonpolar na dulo ng mga lipid na nakaharap sa isa't isa). Ang pangkalahatang layout ng lamad ng mga nabubuhay na organismo ngayon ay dalawang patong ng mga lipid sa loob at dalawang patong ng mga protina na matatagpuan sa mga gilid. Ngunit sa paglipas ng milyun-milyong taon ng ebolusyon, ang lamad ay naging mas kumplikado dahil sa pagsasama ng mga protina na nahuhulog sa lipid layer at tumagos dito, protrusion at invagination ng mga indibidwal na seksyon ng lamad, atbp.

Ang mga coacervate (o protobionts) ay maaaring maglaman ng mga umiiral nang nucleic acid molecule na may kakayahang magparami ng sarili. Dagdag pa, sa ilang mga protobionts ay maaaring mangyari ang isang muling pagsasaayos na ang nucleic acid ay nagsimulang mag-encode ng isang protina.

Ang ebolusyon ng mga protobionts ay hindi na kemikal, ngunit prebiological evolution. Ito ay humantong sa isang pagpapabuti sa catalytic function ng mga protina (nagsimula silang kumilos bilang mga enzyme), mga lamad at ang kanilang selektibong pagkamatagusin (na ginagawang isang matatag na hanay ng mga polimer ang protobiont), at ang paglitaw ng template synthesis (paglipat ng impormasyon mula sa nucleic acid sa nucleic acid at mula sa nucleic acid sa protina).

Ang isa sa pinakamalaking misteryo ng pinagmulan ng buhay ay nananatiling tanong kung paano na-encode ng RNA ang pagkakasunud-sunod ng amino acid ng mga protina. Ang tanong ay nagsasangkot ng RNA, hindi DNA, dahil pinaniniwalaan na sa una ang ribonucleic acid ay gumaganap hindi lamang isang papel sa pagpapatupad ng namamana na impormasyon, ngunit responsable din para sa imbakan nito. Pinalitan ito ng DNA nang maglaon, na nagmula sa RNA sa pamamagitan ng reverse transcription. Ang DNA ay mas angkop para sa pag-iimbak ng impormasyon at mas matatag (hindi gaanong madaling kapitan ng mga reaksyon). Samakatuwid, sa proseso ng ebolusyon, siya ang naiwan bilang tagapag-ingat ng impormasyon.

Noong 1982, natuklasan ni T. Check ang catalytic activity ng RNA. Bilang karagdagan, ang RNA ay maaaring synthesize sa ilalim ng ilang mga kundisyon, kahit na sa kawalan ng mga enzyme, at bumubuo rin ng mga kopya ng sarili nito. Samakatuwid, maaari itong ipalagay na ang mga RNA ay ang unang biopolymer (RNA-world hypothesis). Ang ilang mga seksyon ng RNA ay maaaring aksidenteng mag-encode ng mga peptide na kapaki-pakinabang para sa protobiont; ang ibang mga seksyon ng RNA ay naging excised intron sa proseso ng ebolusyon.

Ang isang feedback loop ay lumitaw sa mga protobionts - ang RNA ay nag-encode ng mga protina ng enzyme, ang mga protina ng enzyme ay nagpapataas ng dami ng mga nucleic acid.

Simula ng biological evolution

Ang ebolusyon ng kemikal at ang ebolusyon ng mga protobionts ay tumagal ng higit sa 1 bilyong taon. Bumangon ang buhay at nagsimula ang biological evolution nito.

Mula sa ilang mga protobionts ay lumitaw ang mga primitive na selula, na kinabibilangan ng buong hanay ng mga katangian ng mga nabubuhay na bagay na naoobserbahan natin ngayon. Ipinatupad nila ang imbakan at paghahatid ng namamana na impormasyon, ang paggamit nito para sa paglikha ng mga istruktura at metabolismo. Ang enerhiya para sa mahahalagang proseso ay ibinigay ng mga molekula ng ATP, at ang mga lamad na tipikal ng mga selula ay lumitaw.

Ang mga unang organismo ay anaerobic heterotrophs. Nakuha nila ang enerhiya na nakaimbak sa ATP sa pamamagitan ng pagbuburo. Ang isang halimbawa ay glycolysis - ang walang oxygen na pagkasira ng mga asukal. Ang mga organismong ito ay kumakain ng organikong bagay mula sa primordial broth.

Ngunit ang mga reserba ng mga organikong molekula ay unti-unting naubos, habang ang mga kondisyon sa Earth ay nagbago, at ang mga bagong organikong bagay ay halos hindi na synthesize sa abiogenically. Sa mga kondisyon ng kumpetisyon para sa mga mapagkukunan ng pagkain, ang ebolusyon ng mga heterotroph ay pinabilis.

Ang bakterya na nagawang ayusin ang carbon dioxide sa pagbuo ng mga organikong sangkap ay nakakuha ng isang kalamangan. Ang autotrophic synthesis ng nutrients ay mas kumplikado kaysa sa heterotrophic na nutrisyon, kaya hindi ito maaaring lumitaw sa mga unang anyo ng buhay. Mula sa ilang mga sangkap, sa ilalim ng impluwensya ng enerhiya ng solar radiation, nabuo ang mga compound na kinakailangan para sa cell.

Ang mga unang photosynthetic na organismo ay hindi gumawa ng oxygen. Ang photosynthesis kasama ang paglabas nito ay malamang na lumitaw sa ibang pagkakataon sa mga organismo na katulad ng modernong asul-berdeng algae.

Ang akumulasyon ng oxygen sa atmospera, ang hitsura ng isang ozone screen, at isang pagbawas sa dami ng ultraviolet radiation ay humantong sa halos imposibilidad ng abiogenic synthesis ng mga kumplikadong organikong sangkap. Sa kabilang banda, ang mga umuusbong na anyo ng buhay ay naging mas matatag sa ilalim ng gayong mga kondisyon.

Ang paghinga ng oxygen ay kumalat sa Earth. Ang mga anaerobic na organismo ay nakaligtas lamang sa ilang mga lugar (halimbawa, may mga anaerobic bacteria na naninirahan sa mga mainit na bukal sa ilalim ng lupa).

MINISTRY NG EDUKASYON NG RUSSIAN FEDERATION

ST. PETERSBURG STATE INSTITUTE OF SERVICE AND ECONOMICS

Kagawaran ng Applied Physics

PAGSUSULIT

kurso: "Mga konsepto ng modernong natural na agham"

sa paksang: "Mga hypotheses ng pinagmulan ng buhay"

Nakumpleto ni: 1st year student

138 pangkat

Bykova I.B.

Guro: Naydenova S.N.

Vyborg

2003

NILALAMAN :

1. Panimula …………………………………………………………. Pahina 1

2. Mga konsepto ng pinagmulan ng buhay……………………………… pahina 2

3. Hypothesis ng pinagmulan ng buhay A.I. Oparina…………………….. pahina 5

1. Mga natural na siyentipikong ideya tungkol sa buhay at ebolusyon nito... pahina 8

5. Mga heolohikal na panahon at ang ebolusyon ng buhay ……………………… pahina 10

6. Literatura na ginamit……………………………………….. pahina 12

PANIMULA

Ang isa sa pinakamahirap at sa parehong oras na kawili-wili sa modernong natural na agham ay ang tanong ng pinagmulan ng buhay. Ito ay mahirap dahil kapag ang agham ay lumalapit sa mga problema ng pag-unlad bilang paglikha ng isang bagay na bago, nahahanap nito ang sarili sa limitasyon ng mga kakayahan nito bilang isang sangay ng kultura batay sa ebidensya at eksperimentong pagpapatunay ng mga pahayag.

Ang mga siyentipiko ngayon ay hindi nagagawang kopyahin ang proseso ng pinagmulan ng buhay na may parehong katumpakan gaya noong ilang bilyong taon na ang nakalilipas. Kahit na ang pinaka-maingat na itinanghal na eksperimento ay magiging isang modelong eksperimento lamang, na walang ilang mga kadahilanan na sinamahan ng hitsura ng buhay sa Earth. Ang kahirapan sa pamamaraan ay nakasalalay sa imposibilidad ng pagsasagawa ng isang direktang eksperimento sa pinagmulan ng buhay (ang pagiging natatangi ng prosesong ito ay pumipigil sa paggamit ng pangunahing pamamaraang pang-agham).

Ang buhay sa Earth ay kinakatawan ng isang malaking iba't ibang mga anyo, na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagtaas ng pagiging kumplikado ng istraktura at pag-andar. Ang lahat ng nabubuhay na organismo ay nailalarawan sa pamamagitan ng dalawang katangian: integridad at pagpaparami ng sarili. Sa panahon ng indibidwal na pagbabago (ontogenesis), ang mga organismo ay umaangkop sa mga panlabas na kondisyon, at ang pagbabago ng mga henerasyon ay nakakakuha ng isang evolutionary-historical character (phylogeny). Ang mga organismo ay nakabuo ng kakayahang maging medyo independyente sa panlabas na kapaligiran (autonomy). Ang isa sa mga pangunahing katangian ng anumang buhay na organismo ay metabolismo. Kasama nito, ang mahahalagang palatandaan ng buhay ay pagkamayamutin, paglaki, pagpaparami, pagkakaiba-iba, at pagmamana. Ang bawat buhay na organismo ay tila nagsusumikap para sa pangunahing bagay - ang pagpaparami ng sarili nitong uri.

2. Mga konsepto ng pinagmulan ng buhay.

Mayroong limang konsepto ng pinagmulan ng buhay:

1. Ang buhay ay nilikha ng Lumikha sa isang tiyak na oras - creationism.
2. Ang buhay ay kusang bumangon mula sa walang buhay na bagay (ito ay pinaniniwalaan ni Aristotle, na naniniwala na ang mga bagay na may buhay ay maaari ding lumitaw bilang resulta ng pagkabulok ng lupa).
3. Ang konsepto ng isang matatag na estado ayon sa kung saan ang buhay ay palaging umiiral.
4. Ang konsepto ng panspermia - ang extraterrestrial na pinagmulan ng buhay;
5. Ang konsepto ng pinagmulan ng buhay sa Earth sa makasaysayang nakaraan bilang isang resulta ng mga proseso na napapailalim sa pisikal at kemikal na mga batas.

Ayon sa creationism, ang pinagmulan ng buhay ay tumutukoy sa isang tiyak na pangyayari sa nakaraan na maaaring kalkulahin. Noong 1650, kinakalkula ni Arsobispo Ussher mula sa Ireland na nilikha ng Diyos ang mundo noong Oktubre 4004 BC, at sa ika-9 ng umaga noong Oktubre 23, tao. Nakuha niya ang numerong ito mula sa pagsusuri ng mga edad at relasyon ng pamilya lahat ng taong binanggit sa Bibliya. Gayunpaman, sa oras na iyon ay mayroon nang isang maunlad na sibilisasyon sa Gitnang Silangan, na pinatunayan ng arkeolohikong pananaliksik. Gayunpaman, ang tanong ng paglikha ng mundo at tao ay hindi sarado, dahil ang mga teksto ng Bibliya ay maaaring bigyang-kahulugan sa iba't ibang paraan.

Si Aristotle, batay sa impormasyon tungkol sa mga hayop na nagmula sa mga sundalo ni Alexander the Great at mga manlalakbay na mangangalakal, ay bumalangkas ng ideya ng unti-unti at patuloy na pag-unlad ng mga nabubuhay na bagay mula sa mga di-nabubuhay na bagay at nilikha ang ideya ng ang "hagdan ng kalikasan" na may kaugnayan sa mundo ng hayop. Wala siyang duda tungkol sa kusang henerasyon ng mga palaka, daga at iba pang maliliit na hayop. Nagsalita si Plato tungkol sa kusang henerasyon ng mga nabubuhay na nilalang mula sa lupa sa pamamagitan ng proseso ng pagkabulok.

Sa paglaganap ng Kristiyanismo, ang mga ideya ng kusang henerasyon ay idineklara na erehe, at sa mahabang panahon ay hindi sila naalala. Gumawa si Helmont ng isang recipe para sa paggawa ng mga daga mula sa trigo at maruming paglalaba. Naniniwala rin si Bacon na ang pagkabulok ay ang mikrobyo ng isang bagong kapanganakan. Ang mga ideya ng kusang henerasyon ay sinuportahan nina Galileo, Descartes, Harvey, Hegel, at Lamarck.

Noong 1688, ang Italyano na biologist na si Francesco Redi, sa pamamagitan ng isang serye ng mga eksperimento na may bukas at saradong mga sisidlan, ay pinatunayan na ang maliliit na puting uod na lumilitaw sa nabubulok na karne ay fly larvae, at binuo ang kanyang prinsipyo: lahat ng nabubuhay na bagay ay mula sa mga bagay na may buhay. Noong 1860, ipinakita ni Pasteur na ang bakterya ay maaaring nasa lahat ng dako at makahawa sa mga hindi nabubuhay na sangkap; upang maalis ang mga ito, kinakailangan ang isterilisasyon, na tinatawag na pasteurisasyon.

Teorya panspermia(ang hypothesis tungkol sa posibilidad ng paglilipat ng Buhay sa Uniberso mula sa isang kosmikong katawan patungo sa iba) ay hindi nag-aalok ng anumang mekanismo upang ipaliwanag ang pangunahing paglitaw ng buhay at inililipat ang problema sa ibang lugar sa Uniberso. Naniniwala si Liebig na "ang mga atmospheres ng mga celestial na katawan, pati na rin ang mga umiikot na cosmic nebulae, ay maaaring ituring na walang hanggang mga imbakan ng animated na anyo, bilang mga walang hanggang plantasyon ng mga organic na embryo," kung saan ang buhay ay nakakalat sa anyo ng mga embryo na ito sa Uniberso.

Parehong naisip nina Kelvin, Helmholtz at iba pa. Sa simula ng ating siglo, si Arrhenius ay nagkaroon ng ideya ng radiopanspermia. Inilarawan niya kung paano tumakas ang mga particle ng matter, butil ng alikabok at mga buhay na spore ng microorganism sa outer space mula sa mga planetang tinitirhan ng ibang mga nilalang. Pinapanatili nila ang kanilang kakayahang mabuhay sa pamamagitan ng paglipad sa espasyo ng Uniberso dahil sa magaan na presyon. Sa sandaling nasa isang planeta na may angkop na mga kondisyon para sa buhay, nagsisimula sila bagong buhay sa planetang ito.

Ang hypothesis na ito ay suportado ng marami, kabilang ang mga siyentipikong Ruso na mga akademiko na sina Sergei Pavlovich Kostychev (1877-1931), Lev Semenovich Berg (1876-1950) at Pyotr Petrovich Lazarev (1878-1942).

Upang patunayan ang panspermia, kadalasang gumagamit sila ng mga kuwadro na gawa sa kuweba na naglalarawan ng mga bagay na mukhang mga rocket o astronaut, o ang hitsura ng mga UFO. Sinira ng mga flight ng spacecraft ang paniniwala sa pagkakaroon ng matalinong buhay sa mga planeta ng solar system, na lumitaw pagkatapos ng pagtuklas ni Schiaparelli ng mga kanal sa Mars (1877). Ngunit sa ngayon ay wala pang nakitang bakas ng buhay sa Mars.

Sa pagtatapos ng 60s, muling tumaas ang interes sa mga hypotheses ng panspermia. Kaya, isinulat ng geologist na si B.I. Chuvashov (Mga Tanong ng Pilosopiya. 1966) na ang buhay sa Uniberso, sa kanyang opinyon, ay umiiral magpakailanman.

Kapag pinag-aaralan ang sangkap ng mga meteorite at kometa, maraming "precursors ng mga nabubuhay na bagay" ang natuklasan - mga organikong compound, hydrocyanic acid, tubig, formaldehyde, cyanogens. Ang formaldehyde, sa partikular, ay natagpuan sa 60% ng mga kaso sa 22 na pinag-aralan na lugar, ang mga ulap nito na may konsentrasyon na humigit-kumulang 1 libong molekula bawat cubic cm na pinupuno ang malalawak na lugar. Noong 1975, ang mga amino acid precursor ay natagpuan sa lunar soil at meteorites. Ang mga tagapagtaguyod ng hypothesis ng pagpapakilala ng buhay mula sa kalawakan ay itinuturing silang "mga buto" na inihasik sa Earth.

Sa mga ideya tungkol sa pinagmulan ng buhay bilang resulta ng mga prosesong pisikal at kemikal, ang ebolusyon ng isang buhay na planeta ay may mahalagang papel. Ayon sa maraming mga biologist, geologist at physicist, ang estado ng Earth ay nagbago sa lahat ng oras sa panahon ng pagkakaroon nito. Noong sinaunang panahon, ang Earth ay isang mainit na planeta, ang temperatura nito ay umabot sa 5-8 thousand degrees. Habang lumalamig ang planeta, ang mga refractory na metal at carbon ay lumalamig at nabuo ang crust ng lupa, na hindi makinis dahil sa aktibong aktibidad ng bulkan at lahat ng uri ng paggalaw ng bumubuo ng lupa. Ang kapaligiran ng primordial Earth ay ibang-iba mula sa modernong isa. Ang mga magaan na gas - hydrogen, helium, nitrogen, oxygen, argon at iba pa - ay hindi pa napanatili ng hindi sapat na siksik na planeta, habang ang kanilang mas mabibigat na compound ay nanatili (tubig, ammonia, carbon dioxide, methane). Ang tubig ay nanatili sa isang gas na estado hanggang sa bumaba ang temperatura sa ibaba 100°C.

Ang kemikal na komposisyon ng ating planeta ay nabuo bilang isang resulta ng cosmic evolution ng bagay ng solar system, kung saan lumitaw ang ilang mga proporsyon ng dami ng mga relasyon ng mga atomo. Samakatuwid, ang modernong data sa ratio ng mga atomo ng mga elemento ng kemikal ay mahalaga. Ang kosmikong kasaganaan ng oxygen at hydrogen ay ipinahayag sa kasaganaan ng tubig at ang maraming mga oxide nito. Ang medyo mataas na kasaganaan ng carbon ay isa sa mga dahilan na tumutukoy sa mas malaking posibilidad ng paglitaw ng buhay. Ang kasaganaan ng silikon, magnesiyo at bakal ay nag-ambag sa pagbuo ng mga silicate sa crust at meteorite ng lupa. Ang mga mapagkukunan ng impormasyon tungkol sa kasaganaan ng mga elemento ay ang data sa komposisyon ng Araw, mga meteorite, mga ibabaw ng Buwan at mga planeta. Edad ng meteorites

Humigit-kumulang sa edad ng mga bato ng Earth, ang kanilang komposisyon ay nakakatulong na muling buuin ang nakaraang chemistry ng Earth at i-highlight ang mga pagbabago na dulot ng paglitaw ng buhay sa Earth.

Ang siyentipikong pagbabalangkas ng problema ng pinagmulan ng buhay ay pag-aari ni Engels, na naniniwala na ang buhay ay hindi biglang lumitaw, ngunit nabuo sa panahon ng ebolusyon ng bagay. Si K.A. Timiryazev ay nagsalita sa parehong ugat: "Napipilitan kaming aminin na ang buhay na bagay ay isinasagawa sa parehong paraan tulad ng lahat ng iba pang mga proseso, sa pamamagitan ng ebolusyon... Ang prosesong ito ay malamang na naganap sa panahon ng paglipat mula sa hindi organikong mundo patungo sa organiko" ( 1912).

3. Hypothesis ng pinagmulan ng buhay A.I. Oparina

Kahit na si Charles Darwin ay napagtanto na ang buhay ay maaaring lumitaw lamang sa kawalan ng buhay. Noong 1871, isinulat niya: “Ngunit kung ngayon ... sa ilang mainit na anyong tubig na naglalaman ng lahat ng kinakailangang ammonium at phosphorus salts at naa-access sa impluwensya ng liwanag, init, kuryente, atbp., isang protina ay nabuo sa kemikal, na may kakayahang At higit pa, ang lahat ng mas kumplikadong pagbabago, kung gayon ang sangkap na ito ay agad na mawawasak o mahihigop, na imposible sa panahon bago ang paglitaw ng mga buhay na nilalang. Ang mga heterotrophic na organismo na karaniwan na ngayon sa mundo ay gagamit ng bagong umuusbong na organikong bagay. Samakatuwid, ang paglitaw ng buhay sa mga kondisyon sa lupa na pamilyar sa atin ay imposible.

Ang pangalawang kondisyon kung saan maaaring lumitaw ang buhay ay ang kawalan ng libreng oxygen sa atmospera. Ang mahalagang pagtuklas na ito ay ginawa ng Russian scientist na si A.I. Oparin noong 1924 (ang English scientist na si J.B.S. Haldane ay dumating sa parehong konklusyon noong 1929). Iminungkahi ni A.I. Oparin na sa panahon ng malakas na mga paglabas ng kuryente sa atmospera ng lupa, na 4-4.5 bilyon na taon na ang nakalilipas ay binubuo ng nitrogen, hydrogen, carbon dioxide, singaw ng tubig at ammonia, posibleng kasama ang pagdaragdag ng hydrocyanic acid (natuklasan ito sa mga buntot ng mga kometa. ), ang pinakasimpleng mga organikong compound na kinakailangan para sa paglitaw ng buhay ay maaaring lumitaw. Samakatuwid, ang mga organikong sangkap na nagmumula sa ibabaw ng Earth ay maaaring maipon nang walang oksihenasyon. At ngayon sa ating planeta ay nag-iipon lamang sila sa mga kondisyon na walang oxygen, na kung paano lumitaw ang pit, karbon at langis. Ang tagalikha ng materyalistikong hypothesis ng pinagmulan ng buhay sa Earth, ang biochemist ng Russia, ang akademikong si Alexander Ivanovich Oparin (1894-1980), ay nakatuon sa kanyang buong buhay sa problema ng pinagmulan ng mga nabubuhay na bagay.

Noong 1912, ang American biologist na si J. Loeb ang unang nakakuha ng pinakasimpleng bahagi ng mga protina - ang amino acid glycine - mula sa pinaghalong mga gas sa ilalim ng impluwensya ng isang electric discharge.

Marahil, bilang karagdagan sa glycine, nakatanggap siya ng iba pang mga amino acid, ngunit sa oras na iyon ay walang mga pamamaraan upang matukoy ang kanilang maliit na dami.

Ang pagtuklas ni Loeb ay hindi napansin, kaya ang unang abiogenic synthesis ng mga organikong sangkap (iyon ay, nangyayari nang walang paglahok ng mga nabubuhay na organismo) mula sa isang random na halo ng mga gas ay iniuugnay sa mga Amerikanong siyentipiko na sina S. Miller at G. Urey. Noong 1953, nagsagawa sila ng isang eksperimento ayon sa programa na binalangkas ni Oparin, at sa ilalim ng impluwensya ng mga de-koryenteng discharge na may boltahe na hanggang 60 libong V, pagtulad sa kidlat, mula sa hydrogen, methane, ammonia at singaw ng tubig sa ilalim ng presyon ng ilang Pascals sa t = 80C, isang kumplikadong halo ng maraming dose-dosenang mga organikong sangkap. Nangibabaw sa kanila ang mga organikong produkto.

(carboxylic) acids - formic, acetic at malic, ang kanilang mga aldehydes, pati na rin ang mga amino acid (kabilang ang glycine at alanine). Ang mga eksperimento nina Miller at Urey ay paulit-ulit na sinubukan sa mga pinaghalong iba't ibang mga gas at may iba't ibang mga mapagkukunan ng enerhiya (liwanag ng araw, ultraviolet at radioactive radiation, at init lamang). Naganap ang organikong bagay sa lahat ng kaso. Ang mga resulta na nakuha nina Miller at Urey ay nag-udyok sa mga siyentipiko mula sa iba't ibang bansa na pag-aralan ang mga posibleng landas ng prebiological evolution. Noong 1957, ang unang International Symposium sa problema ng pinagmulan ng buhay ay ginanap sa Moscow.

Ayon sa data na nakuha kamakailan ng aming mga siyentipiko, ang pinakasimpleng mga organikong sangkap ay maaari ding lumabas kalawakan sa mga temperaturang malapit sa absolute zero. Sa prinsipyo, ang Earth ay maaaring tumanggap ng abiogenic organic substance bilang isang dote sa paglitaw nito.

Bilang resulta, ang karagatan ay naging isang kumplikadong solusyon ng mga organikong sangkap (ang tinatawag na pangunahing karagatan), na sa prinsipyo ay maaaring magpakain ng anaerobic bacteria.

(mga organismo na maaaring mabuhay at umunlad sa kawalan ng libreng oxygen at makakuha ng enerhiya para sa buhay sa pamamagitan ng pagkasira ng mga organiko o di-organikong sangkap). Bilang karagdagan sa mga amino acid, naglalaman din ito ng mga nucleic acid precursors - purine base, sugars, phosphates, atbp.

Gayunpaman, ang mababang molekular na timbang na mga organikong sangkap ay hindi pa buhay. Ang batayan ng buhay ay biopolymers - mahabang molekula ng mga protina at nucleic acid, na binubuo ng mga yunit - amino acid at nucleotides. Ang reaksyon ng polimerisasyon ng mga pangunahing yunit ay hindi nangyayari sa isang may tubig na solusyon, dahil kapag ang dalawang amino acid o dalawang nucleotides ay pinagsama sa isa't isa, ang isang molekula ng tubig ay nahahati. Ang reaksyon sa tubig ay mapupunta sa reverse side. Ang rate ng pagkasira (hydrolysis) ng mga biopolymer ay magiging mas malaki kaysa sa rate ng kanilang synthesis. Sa cytoplasm ng ating mga cell, ang synthesis ng biopolymers ay isang kumplikadong proseso na nangangailangan ng paggasta ng enerhiya ng ATP. Para magpatuloy ito, kailangan ang DNA, RNA at mga protina, na sila mismo ang resulta ng prosesong ito. Malinaw na ang mga biopolymer ay hindi maaaring lumitaw sa kanilang sarili sa primordial na karagatan.

Marahil ang pangunahing synthesis ng mga biopolymer ay naganap kapag ang pangunahing karagatan ay nagyelo o kapag ang tuyong nalalabi nito ay pinainit. Amerikanong mananaliksik na si S.W. Ang Fox, na nagpainit ng isang tuyong pinaghalong amino acid sa 130C, ay nagpakita na sa kasong ito ang reaksyon ng polimerisasyon ay nangyayari (ang inilabas na tubig ay sumingaw) at ang mga artipisyal na protina ay nakuha, katulad ng mga protina, na mayroong hanggang 200 o higit pang mga amino acid sa kadena. Natunaw sa tubig, mayroon silang mga katangian ng mga protina, nagbigay ng nutrient medium para sa bakterya, at kahit na catalyzed (pinabilis) ang ilang mga kemikal na reaksyon, tulad ng mga tunay na enzyme. Marahil ay bumangon sila sa pre-biological na panahon sa mainit na mga dalisdis ng mga bulkan, at pagkatapos ay hinugasan sila ng ulan sa primordial na karagatan. Mayroon ding isang punto ng view na ang synthesis ng biopolymers ay naganap nang direkta sa pangunahing kapaligiran at ang mga nagresultang compound ay nahulog sa pangunahing karagatan sa anyo ng mga particle ng alikabok.

Ang susunod na iminungkahing yugto sa pinagmulan ng buhay ay mga protocell. A.I. Ipinakita ni Oparin na sa mga nakatayong solusyon ng mga organikong sangkap, ang mga coacervate ay nabuo - mga microscopic na "droplets" na nakatali ng isang semi-permeable shell - ang pangunahing lamad. Ang mga organikong sangkap ay maaaring puro sa mga coacervate, ang mga reaksyon at metabolismo sa kapaligiran ay nangyayari nang mas mabilis sa mga ito, at maaari pa silang hatiin tulad ng bakterya. Naobserbahan ni Fox ang isang katulad na proseso kapag natutunaw ang mga artipisyal na protina; tinawag niya ang mga bolang ito na microspheres.

Sa mga protocell tulad ng coacervates o microspheres, naganap ang mga reaksyon ng nucleotide polymerization hanggang sa mabuo ang isang protogen mula sa kanila - isang pangunahing gene na may kakayahang mag-catalyze sa paglitaw ng isang tiyak na pagkakasunud-sunod ng amino acid - ang unang protina. Marahil ang unang naturang protina ay isang pasimula sa isang enzyme na nagpapagana sa synthesis ng DNA o RNA. Ang mga protocell na iyon kung saan ang primitive na mekanismo ng pagmamana at synthesis ng protina ay lumitaw nang mas mabilis na hinati at kinuha sa kanilang sarili ang lahat ng mga organikong sangkap ng pangunahing karagatan. Sa yugtong ito, ang natural na pagpili ay isinasagawa na para sa bilis ng pagpaparami; anumang pagpapabuti sa biosynthesis ay nakuha, at pinalitan ng mga bagong protocell ang lahat ng nauna.

Ang mga huling hakbang sa pinagmulan ng buhay—ang pinagmulan ng mga ribosom at paglilipat ng mga RNA, ang genetic code, at ang makinarya ng enerhiya ng cell gamit ang ATP—ay hindi pa ginagaya sa laboratoryo. Ang lahat ng mga istruktura at prosesong ito ay naroroon na sa pinaka primitive na mga microorganism, at ang prinsipyo ng kanilang istraktura at paggana ay hindi nagbago sa buong kasaysayan ng Earth. kaya lang Ang huling yugto Sa ngayon, maaari lamang nating muling buuin ang pinagmulan ng buhay sa haka-haka lamang - hanggang sa maaari itong muling likhain sa mga eksperimento.

Sa ngayon, masasabi lamang natin na ang paglitaw ng buhay sa mundo ay medyo maliit na oras - wala pang isang bilyong taon. Nasa 3.8 bilyon na taon na ang nakalilipas, ang mga unang microorganism ay umiral, kung saan nagmula ang lahat ng pagkakaiba-iba ng mga anyo ng buhay sa lupa.

Buhay ay bumangon sa lupa sa abiogenically. Sa kasalukuyan, ang mga nabubuhay na bagay ay nagmumula lamang sa mga nabubuhay na bagay (biogenic na pinagmulan). Ang posibilidad ng buhay na muling umusbong sa lupa ay hindi kasama.

4. Likas na siyentipikong ideya tungkol sa buhay at ebolusyon nito

Inihayag ni Darwin ang mga puwersang nagtutulak ng ebolusyon ng buhay na kalikasan. Sinubukan niyang intindihin at ipaliwanag aktwal na kalikasan panloob na mga kontradiksyon ng organikong mundo. Ang kanyang teorya ay hindi lamang nagpapaliwanag sa likas na katangian ng mga kontradiksyon na ito, ngunit nagpapahiwatig din ng mga paraan kung saan nalutas ang mga ito sa mundo ng mga hayop at halaman.

Ang isang mahalagang lugar sa lahat ng mga gawa ni Darwin, at lalo na sa "The Origin of Species," ay nasasakop ng ebidensya ng mismong katotohanan ng organikong ebolusyon.

Sa pangkalahatan, tinatanggap na ngayon na ang lahat ng nabubuhay na bagay ay nakabatay sa magkatulad na mga compound ng kemikal ng isang pangkat ng mga protina, kung saan ang mga nucleoprotein ay may espesyal na posisyon. Ito ay mga compound ng mga katawan ng protina at mga nucleic acid. Ang mga nucleoprotein ay bumubuo sa pangunahing bahagi ng cell nucleus ng mga halaman at hayop. Ang pananaliksik sa larangan ng molecular biology ay nagpakita na ang mga nucleic acid ay responsable para sa maraming mahahalagang proseso sa buhay ng mga organismo. Sa kasong ito, ang mga macromolecule ng deoxyribonucleic acid (DNA) at ribonucleic acid ay gumaganap ng isang espesyal na papel. (RNA). Ang molekula ng DNA, sa pakikipag-ugnayan sa iba pang mga sangkap ng cell, ay tumutukoy sa synthesis ng protina at mga enzyme na kumokontrol sa metabolismo sa katawan. Ang mga protina at nucleoprotein (lalo na ang DNA at RNA) ay isang mahalagang bahagi ng lahat ng biyolohikal na organismo. Dahil dito, mula sa punto ng view ng ebolusyon ng kemikal, pinagbabatayan nila ang buhay ng lahat ng biological na anyo na kilala sa Earth.

Bilang karagdagan, mayroong isang walang hanggan, patuloy na koneksyon sa pagitan ng walang buhay at buhay na kalikasan. "Mayroong tuluy-tuloy, walang katapusang koneksyon sa pagitan ng inert at living matter, na maaaring ipahayag bilang isang tuluy-tuloy na biogenic na daloy ng mga atoms mula sa buhay na bagay patungo sa inert matter ng biosphere, at pabalik. Ang biogenic na kasalukuyang ng mga atom ay sanhi ng buhay na bagay. Ito ay ipinahayag sa walang katapusang paghinga, nutrisyon, pagpaparami, atbp.

Ang pagkakaisa ng buhay na kalikasan ay ipinahihiwatig din ng pagkakaiba-iba ng mga katawan ng mga hayop at halaman. Kaya, ang pagkakaisa ng mundo ng mga organismo ay ipinahayag pareho sa kanilang komposisyong kemikal, kapwa sa istraktura at paggana. Ang katotohanang ito ay hindi makatakas sa atensyon ng mga natural na siyentipiko. Ang ideya ng pagkakatulad ng mga buhay na organismo ay humantong kay J. Cuvier sa doktrina ng mga uri ng kaharian ng hayop. Kasunod nito, ito ay binuo sa mga gawa ni K. Baer, ​​​​E. Haeckel, A. O. Kovalevsky, I. I. Mechnikov, na nagtalo na ang pagkakapareho ng mga hayop ay hindi maipaliwanag kung hindi sa pamamagitan ng pagkakapareho ng kanilang pinagmulan.

Ang pagkakaisa ng organikong mundo ay ipinapahiwatig din ng pagkakaroon ng tinatawag na mga intermediate form, na kinabibilangan ng mga hayop at halaman na sumasakop sa isang transisyonal, intermediate na posisyon sa pagitan ng malaking taxa.

Sa organikong mundo walang mahigpit na mga hangganan sa pagitan ng mga dibisyon nito. Kasabay nito, ang mga hangganan sa pagitan ng mga species ay palaging totoo. Si Darwin ang nagbabayad magandang lugar ang problema ng species at speciation. Ito ay hindi nagkataon na ang pamagat ng kanyang gawa ay kasama ang mga salitang "pinagmulan ng mga species." Bilang pinakamahalagang yunit ng systematization, ang mga species ay sumasakop sa isang sentral na lugar sa teorya ng ebolusyon. Ang gawain ng teorya ng ebolusyon ay ipaliwanag ang mekanismo ng pinagmulan ng buhay at mga pagbabago sa mga tunay na species ng mga hayop at halaman na naninirahan sa Earth.

Ang katibayan ng ebolusyon ay ang pagkakatulad din ng mga organo ng hayop, na ipinahayag sa kanilang posisyon, relasyon sa pangkalahatang plano ng istraktura at sa pagbuo ng isang embryo mula sa isang katulad na simula. Ang mga katulad na organo ay tinatawag na mga homologous na organo. Ipinapaliwanag ng teorya ng ebolusyon ang pagkakatulad ng mga organo sa pamamagitan ng karaniwang pinagmulan ng mga inihambing na anyo, habang ang mga tagasuporta ng mga konsepto ng creationist ay binibigyang kahulugan ang pagkakatulad na ito bilang kalooban ng lumikha,

paglikha ng mga grupo ng mga hayop ayon sa isang tiyak na plano.

Ang pagkumpirma ng ideya ng ebolusyon ay ang pagmuni-muni ng kasaysayan ng pag-unlad ng mga organismo sa kanilang istraktura at sa mga proseso ng pag-unlad ng embryonic, pati na rin ang heograpikal na pamamahagi ng mga organismo.

Ang genetika ay sumasakop sa isang espesyal na lugar sa pagbuo at pagpapalalim ng mga konsepto ng ebolusyon. Ang ideya ng immutability ng mga gene ay nagsimulang mapagtagumpayan noong 20-30s ng ika-20 siglo. kaugnay ng paglitaw ng populasyon, evolutionary genetics. Ang pagpapaliwanag ng istraktura ng mga populasyon ay nagbigay-daan sa amin na tingnan ang mga proseso ng ebolusyon sa antas ng populasyon. Ginawang posible ng genetika na masubaybayan ang mga pangunahing yugto ng proseso ng ebolusyon mula sa paglitaw ng isang bagong katangian sa isang populasyon hanggang sa paglitaw ng isang bagong species. Nagdala siya ng tumpak na mga pang-eksperimentong pamamaraan sa pagsasaliksik sa intraspecific, microevolutionary level.

yunit ng elementarya heredity - isang gene, na isang seksyon ng isang molekula ng DNA na tumutukoy sa pagbuo ng mga elementarya na katangian ng isang indibidwal. Elementarya evolutionary unit dapat matugunan ang mga sumusunod na kinakailangan: division limbs;

ang kakayahan ng namamana na pagbabago sa pagbabago ng mga biological na henerasyon; katotohanan at konkreto ng pag-iral sa natural na kondisyon. Ang populasyon ay itinuturing na isang yunit ng ebolusyon - elementarya na yunit ng proseso ng ebolusyon, at isang minanang pagbabago sa isang populasyon ay isang elementary evolutionary phenomenon. Sinasalamin nito ang pagbabago sa genotypic na istraktura ng populasyon. Ang gene ay napapailalim sa mga mutasyon—mga namamana na pagbabago sa mga indibidwal na indibidwal. Mutation - discrete

pagbabago ng code ng namamana na impormasyon ng isang indibidwal. May mga gene, chromosomal, genomic, at extranuclear na mga uri ng mutation.

Ang proseso ng mutasyon ay nagpapanatili ng napakataas na antas ng genetic heterogeneity sa mga natural na populasyon. Ngunit, ang pagtupad sa papel ng isang "supplier" ng elementarya na materyal, ang proseso ng mutation mismo ay hindi nagdidirekta sa kurso ng mga pagbabago sa ebolusyon; ito ay may probabilistic, istatistikal na kalikasan.

Ang mga batas ng ebolusyon ay nahahanap ang kanilang pagpapahayag sa buhay ng isang indibidwal, ngunit ang mga puwersang nagtutulak ng ebolusyon ay nakapaloob sa loob ng isang sistema ng mga indibidwal, sa kasong ito ay isang populasyon. Ang paglutas ng mga kontradiksyon ng populasyon ay nagsisilbing batayan para sa lahat ng ebolusyon at sa parehong oras ay tumutukoy sa pagbabago ng organismo bilang isang mahalagang bahagi ng populasyon. Ang mga ugnayan sa pagitan ng mga organismo sa isang populasyon ay kumplikado. Ang kanilang pag-aaral ay kumplikado sa pamamagitan ng katotohanan na bilang karagdagan sa mga interaksyon sa intrapopulation, ang mga organismo ay naiimpluwensyahan ng iba pang mga populasyon, iba pang mga species, at, kahit na mas malawak, mga kondisyon sa kapaligiran.

5. Geological na mga panahon at ang ebolusyon ng buhay

Sa ilalim ng impluwensya ng teorya ng ebolusyon, kinailangan ng mga geologist na muling isaalang-alang ang kanilang mga ideya tungkol sa kasaysayan ng ating planeta. Ang organikong mundo ay umunlad sa paglipas ng bilyun-bilyong taon kasama ang kapaligiran kung saan ito dapat umiral, i.e. kasama ng Earth. Samakatuwid, ang ebolusyon ng buhay ay hindi mauunawaan nang walang ebolusyon ng Earth, at kabaliktaran. Si kuya A.O. Kovalevsky Vladimir Kovalevsky (1842-1883) batay sa teorya ng ebolusyon paleontolohiya- agham ng mga fossil na organismo.

Natuklasan ng mga geologist ang mga unang bakas ng mga organikong labi sa mga pinaka sinaunang sediment na itinayo noong nakaraan Proterozoic geological na panahon, na sumasaklaw sa isang malaking yugto ng panahon - 700 milyong taon. Ang mundo noong panahong iyon ay halos natatakpan ng karagatan. Ito ay pinaninirahan ng bacteria, protozoan algae, at primitive marine animals. Ang ebolusyon ay nagpatuloy nang napakabagal na sampu-sampung milyong taon ang lumipas bago ang organikong mundo ay nagbago nang kapansin-pansin.

SA Panahon ng Paleozoic(tumatagal ng humigit-kumulang 365 milyong taon), ang ebolusyon ng lahat ng nabubuhay na bagay ay nagpatuloy sa mas mabilis na bilis. Ang malalaking kalawakan ng lupa ay nabuo, kung saan lumitaw ang mga halaman sa lupa. Ang mga pako ay lalong mabilis na umunlad: nakabuo sila ng mga higanteng makakapal na kagubatan. Ang mga hayop sa dagat ay napabuti din, na humantong sa pagbuo ng malalaking nakabaluti na isda. Sa panahon ng Carboniferous (Carboniferous), na minarkahan ang kasagsagan ng Paleozoic fauna at flora, lumitaw ang mga amphibian. At sa panahon ng Permian, na nagtapos sa panahon ng Paleozoic at nagsimula sa panahon ng Mesozoic (ito ay 185 milyong taon na inalis mula sa amin), lumitaw ang mga reptilya.

Ang mundo ng hayop at halaman sa Earth ay nagsimulang umunlad nang mas mabilis Panahon ng Mesozoic. Sa simula pa lamang nito, nagsimulang mangibabaw ang mga reptilya sa lupain. Ang mga unang mammal, marsupial, ay lumitaw din. Ang mga puno ng koniperus ay naging laganap, at iba't ibang mga ibon at mammal ang lumitaw.

Mga 70 milyong taon na ang nakalilipas ay dumating Panahon ng Cenozoic. Ang mga species ng mammal at ibon ay patuloy na umunlad. Sa mundo ng halaman, ang pangunahing papel ay naipasa sa mga namumulaklak na halaman. Nabuo ang mga uri ng hayop at halaman na nabubuhay sa Earth ngayon.

Sa paglitaw ng tao mga 2 milyong taon na ang nakalilipas, ang kasalukuyang panahon ng Cenozoic na panahon ay nagsisimula - ang Quaternary o anthropogen. Ang tao sa geological scale ng oras ay isang perpektong sanggol. Pagkatapos ng lahat, ang 2 milyong taon ay isang napakaikling panahon para sa kalikasan. Ang pinaka makabuluhang kaganapan sa panahon ng Cenozoic ay ang paglitaw Malaking numero mga nilinang na halaman at alagang hayop. Lahat sila ang resulta malikhaing aktibidad isang tao, isang nakapangangatwiran na nilalang na may layuning aktibidad.

Kung si Darwin, habang binubuo ang teorya ng ebolusyon, ay pinag-aralan ang karanasan ng mga breeders, pagkatapos ay armado teoryang siyentipiko Natutunan ng mga breeder na bumuo ng mga bagong varieties nang mas mabilis at mas may layunin. Dito, ang isang espesyal na tungkulin ay kabilang sa siyentipikong Ruso na si N.I. Vavilov (1887-1943), na binuo ang doktrina ng pinagmulan ng mga nilinang na halaman. Ang ebolusyon ng mga nabubuhay na bagay ay nagpapatuloy, ngunit sa ilalim ng impluwensya ng tao.

Alam na natin ngayon na ang pagiging angkop ng mga organikong anyo ay hindi isang bagay na ibinigay nang maaga, ngunit ang resulta ng isang mahaba at kumplikadong proseso ng pag-unlad ng bagay, at, samakatuwid, ang pagiging angkop ng mga organikong anyo ay kamag-anak. Ang tao ngayon ay aktibong nanloloko wildlife. Ang pagtaas ng interbensyon ng tao sa mga natural na proseso ay nagdudulot ng mga bagong seryosong problema na malulutas lamang kung ang tao mismo ang mag-aalaga sa nakapaligid na kalikasan at ang pangangalaga sa mga maselan na iyon.

mga ratio sa biosphere, na nabuo dito sa milyun-milyong taon ng ebolusyon ng buhay sa Earth.

Ang doktrina ng biosphere ay nilikha ng kahanga-hangang siyentipiko na si V.I. Vernadsky (1863-1945). Sa pamamagitan ng biosphere, naunawaan ng siyentipiko ang manipis na shell ng Earth kung saan nangyayari ang mga proseso sa ilalim ng direktang impluwensya ng mga nabubuhay na organismo.

Ang biosphere ay matatagpuan sa junction ng lahat ng iba pang mga shell ng Earth - ang lithosphere, hydrosphere at atmospera at gumaganap ng isang mahalagang papel sa pagpapalitan ng mga sangkap sa pagitan nila. Napakaraming oxygen, carbon, nitrogen, hydrogen at iba pang elemento ang patuloy na dumadaan sa mga buhay na organismo sa Earth. Ipinakita ni V.I. Vernadsky na halos walang isang elemento sa periodic table na hindi isasama sa buhay na bagay ng planeta at hindi ilalabas mula dito sa panahon ng pagkabulok nito. Samakatuwid, ang mukha ng Earth ay tulad celestial body talagang hinubog ng buhay. Si Vernadsky ang unang nagpakita kung ano ang isang mapagpasyang heolohikal na papel na ginagampanan ng buhay na bagay sa ating planeta.

Nakatuon din si Vernadsky sa napakalaking heolohikal na papel ng tao. Ipinakita niya na ang kinabukasan ng biosphere ay noosphere, ibig sabihin. globo ng isip. Naniniwala ang siyentipiko sa kapangyarihan ng pag-iisip ng tao, naniniwala na sa pamamagitan ng patuloy na pakikialam sa mga natural na proseso ng ebolusyon, magagawa ng tao na idirekta ang ebolusyon ng mga nabubuhay na bagay sa paraang gagawing mas maganda at mas mayaman ang ating planeta.

MGA GINAMIT NA LIBRO

1. T.Ya.Dubnischeva "The Concept of Modern Natural Science" textbook., M., 2000.

2. S.Kh.Karpenkov "Mga Konsepto ng modernong natural na agham." M.," graduate School» 2000

3. A.A. Gorelov "Mga Konsepto ng modernong natural na agham." M. "Center" 1998

4. A.I. Oparin "Buhay, kalikasan nito, pinagmulan at pag-unlad" M. 1960

5. Ponnamperuma S. "Ang Pinagmulan ng Buhay", M., "Mir", 1977

6. Josip Klechek Universe at Earth - M. Artia 1985

7. Kesarev V.V. Ebolusyon ng bagay sa uniberso - M. Atomizdat 1976

Alam mo ba ang pinagmulan ng buhay?
3. Ano ang pangunahing prinsipyo ng pamamaraang siyentipiko?

Ang problema sa pinagmulan ng buhay sa ating planeta ay isa sa mga sentral sa modernong natural na agham. Mula noong sinaunang panahon, sinubukan ng mga tao na hanapin ang sagot sa tanong na ito.

Creationism (Latin, creatio - paglikha).

SA magkaibang panahon Ang iba't ibang mga tao ay may sariling ideya tungkol sa pinagmulan ng buhay. Ang mga ito ay makikita sa mga sagradong aklat ng iba't ibang relihiyon, na nagpapaliwanag sa paglitaw ng buhay bilang isang gawa ng Lumikha (ang kalooban ng Diyos). Ang hypothesis ng banal na pinagmulan ng mga nabubuhay na bagay ay maaari lamang kunin sa pananampalataya, dahil hindi ito mapapatunayan o mapabulaanan sa eksperimento. Samakatuwid, hindi ito maaaring isaalang-alang sa siyentipiko mga punto ng pananaw.

Ang hypothesis ng kusang pinagmulan ng buhay.

Mula sa sinaunang panahon hanggang sa kalagitnaan ng ika-17 siglo. walang pag-aalinlangan ang mga siyentipiko tungkol sa posibilidad ng kusang pinagmulan ng buhay. Ito ay pinaniniwalaan na ang mga buhay na nilalang ay maaaring lumitaw mula sa walang buhay na bagay, halimbawa, isda mula sa silt, bulate mula sa lupa, daga mula sa basahan, langaw mula sa bulok na karne, at din na ang ilang mga anyo ay maaaring magbunga ng iba, halimbawa, ang mga hayop ay maaaring mabuo. mula sa mga prutas (tingnan, p. 343).

Kaya, ang dakilang Aristotle, na nag-aaral ng mga eel, ay natagpuan na sa kanila ay walang mga indibidwal na may caviar o milt. Batay dito, iminungkahi niya na ang mga eel ay ipinanganak mula sa "sausages" ng silt, na nabuo mula sa friction ng mga adult na isda sa ilalim.

Ang unang suntok sa ideya ng kusang henerasyon ay nagmula sa mga eksperimento ng Italyano na siyentipiko na si Francesc Redi, na noong 1668 ay pinatunayan ang imposibilidad ng kusang henerasyon ng mga langaw sa nabubulok na karne.

Sa kabila nito, ang mga ideya ng kusang henerasyon ng buhay ay nagpatuloy hanggang sa kalagitnaan ng ika-19 na siglo. Noong 1862 lamang pinabulaanan ng siyentipikong Pranses na si Louis Pasteur ang hypothesis ng kusang henerasyon ng buhay.

Ginawang posible ng mga gawa ng Guro na igiit na ang prinsipyong "Ang bawat bagay na may buhay ay mula sa mga bagay na may buhay" ay totoo para sa lahat ng kilala. mga organismo sa ating planeta, ngunit hindi nila nalutas ang tanong ng pinagmulan ng buhay.

Panspermia hypothesis.

Ang patunay ng imposibilidad ng kusang henerasyon ng buhay ay nagbunga ng isa pang problema. Kung ang isa pang buhay na organismo ay kinakailangan para sa paglitaw ng isang buhay na organismo, kung gayon saan nagmula ang unang buhay na organismo? Nagbigay ito ng lakas sa paglitaw ng panspermia hypothesis, na mayroon at mayroon pa ring maraming mga tagasuporta, kabilang ang mga kilalang siyentipiko. Naniniwala sila na sa unang pagkakataon ay hindi lumitaw ang buhay sa Earth, ngunit kahit papaano ay dinala sa ating planeta.

Gayunpaman, sinusubukan lamang ng panspermia hypothesis na ipaliwanag ang paglitaw ng buhay sa Earth. Hindi nito sinasagot ang tanong kung paano nagmula ang buhay.

Ang pagtanggi sa katotohanan ng kusang henerasyon ng buhay sa kasalukuyang panahon ay hindi sumasalungat sa mga ideya tungkol sa pangunahing posibilidad ng pag-unlad ng buhay sa nakaraan mula sa hindi organikong bagay.

Hypothesis ng biochemical evolution.

Noong 20s ng XX century, ang Russian scientist na si A. I. Oparin at ang Englishman na si J. Haldane ay nagpahayag ng hypothesis tungkol sa paglitaw ng buhay sa proseso ng biochemical. ebolusyon mga carbon compound, na naging batayan ng mga modernong ideya.

Noong 1924, inilathala ni A.I. Oparin ang mga pangunahing probisyon ng kanyang hypothesis ng pinagmulan ng buhay sa Earth. Siya ay nagpatuloy mula sa katotohanan na modernong kondisyon ang paglitaw ng mga buhay na nilalang mula sa walang buhay na kalikasan ay imposible. Abiogenic (i.e., nang walang pakikilahok ng mga buhay na organismo) ang paglitaw ng buhay na bagay ay posible lamang sa ilalim ng mga kondisyon ng isang sinaunang kapaligiran at ang kawalan ng mga buhay na organismo.

Ayon kay A.I. Oparin, sa pangunahing kapaligiran ng planeta, puspos ng iba't ibang mga gas, sa ilalim ng malakas na mga paglabas ng kuryente, pati na rin sa ilalim ng impluwensya ng ultraviolet radiation (walang oxygen sa kapaligiran at, samakatuwid, walang proteksiyon na ozone screen , ang atmospera ay bumababa) at mataas na radiation Maaaring nabuo ang mga organikong compound at naipon sa karagatan, na bumubuo ng isang "primordial soup."

Ito ay kilala na sa puro solusyon ng mga organikong sangkap (protina, nucleic acid, mga lipid) sa ilalim ng ilang partikular na kundisyon, maaaring mabuo ang mga kumpol na tinatawag na coacervate droplets, o coacervates. Ang mga coacervate ay hindi nawasak sa ilalim ng pagbabawas ng mga kondisyon sa kapaligiran. Ang mga kemikal na sangkap ay pumasok sa kanila mula sa solusyon, ang mga bagong compound ay na-synthesize sa kanila, bilang isang resulta kung saan sila ay lumago at naging mas kumplikado.

Ang mga Coacervate ay kahawig na ng mga nabubuhay na organismo, ngunit hindi pa sila ganoon, dahil wala silang inayos na panloob na istraktura na likas sa mga nabubuhay na organismo at hindi nagagawang magparami. Ang mga protina coacervate ay isinasaalang-alang ng A.I. Oparin bilang mga probiont - ang mga nauna sa isang buhay na organismo. Ipinapalagay niya na sa isang tiyak na yugto, ang mga probiyon ng protina ay nagsasama ng mga nucleic acid, na lumilikha ng mga solong complex.
Ang pakikipag-ugnayan ng mga protina at nucleic acid ay humantong sa paglitaw ng mga katangian ng mga nabubuhay na bagay tulad ng pagpaparami ng sarili, pagpapanatili ng namamana na impormasyon at paghahatid nito sa mga susunod na henerasyon.
Ang mga probionts, kung saan ang metabolismo ay pinagsama sa kakayahang magparami ng kanilang mga sarili, ay maaari nang ituring bilang primitive procells.

Noong 1929, ang Ingles na siyentipiko na si J. Haldane ay naglagay din ng isang hypothesis ng abiogenic na pinagmulan ng buhay, ngunit ayon sa kanyang mga pananaw, ang pangunahin ay hindi isang coarcerate system na may kakayahang makipagpalitan ng mga sangkap sa kapaligiran, ngunit isang macromolecular system na may kakayahan sa sarili. -pagpaparami. Sa madaling salita, ang A.I. Oparin ay nagbigay ng primacy sa mga protina, at J. Haldane - sa mga nucleic acid.

Ang Oparin-Haldane hypothesis ay nanalo ng maraming tagasuporta, dahil nakatanggap ito ng eksperimentong kumpirmasyon ng posibilidad ng abiogenic synthesis ng mga organic na biopolymer.

Noong 1953, ang Amerikanong siyentipiko na si Stanley Miller, sa pag-install na nilikha niya (Larawan 141), ay ginaya ang mga kondisyon na diumano ay umiral sa pangunahing kapaligiran ng Earth. Bilang resulta ng mga eksperimento, nakuha ang mga amino acid. Ang mga katulad na eksperimento ay paulit-ulit nang maraming beses sa iba't ibang mga laboratoryo at ginawang posible na patunayan ang pangunahing posibilidad ng pag-synthesize ng halos lahat ng mga monomer ng pangunahing biopolymer sa ilalim ng gayong mga kondisyon. Kasunod nito, natagpuan na, sa ilalim ng ilang mga kundisyon, posibleng mag-synthesize ng mas kumplikadong mga organikong biopolymer mula sa mga monomer: polypeptides, polynucleotides, polysaccharides at lipids.

Ngunit ang Oparin-Haldane hypothesis ay mayroon ding mahinang panig, na itinuturo ng mga kalaban nito. Sa loob ng balangkas ng hypothesis na ito, hindi posibleng ipaliwanag ang pangunahing problema: kung paano naganap ang qualitative leap mula sa walang buhay tungo sa buhay. Pagkatapos ng lahat, para sa pagpaparami ng sarili ng mga nucleic acid, kinakailangan ang mga protina ng enzyme, at para sa synthesis ng mga protina, kailangan ang mga nucleic acid.

Creationism. Sunod sunod na henerasyon. Panspermia hypothesis. Hypothesis ng biochemical evolution. Coacervates. Mga Probionts.

1. Bakit hindi mapapatunayan o mapabulaanan ang ideya ng banal na pinagmulan ng buhay?
2. Ano ang mga pangunahing probisyon ng Oparin-Haldane hypothesis?
3. Anong pang-eksperimentong ebidensya ang maaaring ibigay pabor sa hypothesis na ito?
4. Ano ang mga pagkakaiba sa pagitan ng hypothesis ni A.I. Oparin at ng hypothesis ni J. Haldane?
5. Anong mga argumento ang ibinibigay ng mga kalaban kapag pinupuna ang Oparin-Haldane hypothesis?

Magbigay ng mga posibleng argumento para sa at laban sa panspermia hypothesis.

Sumulat si Charles Darwin noong 1871: “Ngunit kung ngayon... sa ilang mainit na anyong tubig na naglalaman ng lahat ng kinakailangang ammonium at phosphorus salts at naa-access sa impluwensya ng liwanag, init, kuryente, atbp., isang protina ay nabuo sa kemikal na maaaring higit pa, lalong kumplikadong mga pagbabago, kung gayon ang sangkap na ito ay agad na mawawasak o mahihigop, na imposible sa panahon bago ang paglitaw ng mga nabubuhay na nilalang."

Kumpirmahin o pabulaanan ang pahayag na ito ni Charles Darwin.

Sa pag-unawa sa kakanyahan ng buhay at pinagmulan nito sa kultura ng sibilisasyon ng tao, dalawang ideya ang matagal nang umiral - biogenesis at abiogenesis. Ang ideya ng biogenesis (ang pinagmulan ng mga nabubuhay na bagay mula sa mga nabubuhay na bagay) ay nagmula sa mga sinaunang konstruksyon ng relihiyon sa Silangan, kung saan ang ideya na walang simula at wakas sa mga natural na phenomena ay karaniwan. Ang katotohanan ng buhay na walang hanggan ay lohikal na katanggap-tanggap para sa mga kulturang ito, tulad ng kawalang-hanggan ng bagay at ang Cosmos.
Ang isang alternatibong ideya - ang abiogenesis (ang pinagmulan ng mga bagay na may buhay mula sa mga bagay na walang buhay) ay nagmula sa mga sibilisasyong umiral bago pa ang ating panahon sa mga lambak ng mga ilog ng Tigris at Euphrates. Ang lugar na ito ay napapailalim sa patuloy na pagbaha, at hindi nakakagulat na ito ay naging lugar ng kapanganakan ng sakuna, na nakaimpluwensya sa mundo sa pamamagitan ng Hudaismo at Kristiyanismo. kabihasnang Europeo. Ang mga sakuna ay tila nakakagambala sa koneksyon, ang kadena ng mga henerasyon, na nagmumungkahi ng paglikha nito, ang muling paglitaw nito. Kaugnay nito, sa kulturang Europeo Nagkaroon ng malawakang paniniwala sa panaka-nakang kusang henerasyon ng organismo sa ilalim ng impluwensya ng natural o supernatural na mga sanhi.

Kamensky A. A., Kriksunov E. V., Pasechnik V. V. Biology ika-10 baitang
Isinumite ng mga mambabasa mula sa website

Pangunahing Hypotheses ng pinagmulan ng buhay sa mundo.

Ebolusyon ng biochemical

Karaniwang tinatanggap sa mga astronomo, geologist at biologist na ang edad ng Earth ay humigit-kumulang 4.5 - 5 bilyong taon.

Ayon sa maraming mga biologist, sa nakaraan ang estado ng ating planeta ay hindi masyadong katulad sa kasalukuyan: malamang na ang temperatura sa ibabaw ay napakataas (4000 - 8000 ° C), at habang lumalamig ang Earth, carbon at mas refractory na mga metal. condensed at nabuo ang crust ng lupa; ang ibabaw ng planeta ay malamang na hubad at hindi pantay, dahil ang mga fold at break ay nabuo dito bilang resulta ng aktibidad ng bulkan, paggalaw at compression ng crust na dulot ng paglamig.

Ito ay pinaniniwalaan na ang gravitational field ng planeta, na hindi pa sapat na siksik, ay hindi maaaring humawak ng mga magaan na gas: hydrogen, oxygen, nitrogen, helium at argon, at umalis sila sa kapaligiran. Ngunit ang mga simpleng compound na naglalaman, bukod sa iba pa, ang mga elementong ito (tubig, ammonia, CO2 at methane). Hanggang sa bumaba ang temperatura ng Earth sa ibaba 100°C, lahat ng tubig ay nasa singaw na estado. Marahil ay may kakulangan ng oxygen isang kinakailangang kondisyon para sa paglitaw ng buhay; Tulad ng ipinapakita ng mga eksperimento sa laboratoryo, ang mga organikong sangkap (ang batayan ng buhay) ay mas madaling mabuo sa isang kapaligirang walang oxygen.

Noong 1923 A.I. Ang Oparin, batay sa mga teoretikal na pagsasaalang-alang, ay nagpahayag ng opinyon na ang mga organikong sangkap, posibleng mga hydrocarbon, ay maaaring malikha sa karagatan mula sa mas simpleng mga compound. Ang enerhiya para sa mga prosesong ito ay ibinibigay ng intensive solar radiation, higit sa lahat ang ultraviolet radiation na nahulog sa Earth bago nabuo ang ozone layer, na nagsimulang bitag sa karamihan nito. Ayon kay Oparin, ang pagkakaiba-iba ng mga simpleng compound na matatagpuan sa mga karagatan, ang ibabaw ng Earth, ang pagkakaroon ng enerhiya at mga sukat ng oras ay nagpapahiwatig na ang mga organikong bagay ay unti-unting naipon sa mga karagatan at nabuo ang isang "primordial soup" kung saan maaaring lumitaw ang buhay.

Imposibleng maunawaan ang pinagmulan ng tao nang hindi nauunawaan ang pinagmulan ng buhay. At maiintindihan mo ang pinagmulan ng buhay sa pamamagitan lamang ng pag-unawa sa pinagmulan ng Uniberso.

Una ay nagkaroon ng malaking pagsabog. Ang pagsabog ng enerhiya na ito ay naganap labinlimang bilyong taon na ang nakalilipas.

Ang ebolusyon ay maaaring ituring na Eiffel Tower. Sa base ay enerhiya, sa itaas ay bagay, mga planeta, pagkatapos ay buhay. At sa wakas, sa pinakatuktok ay ang tao, ang pinakakumplikado at pinakabagong hayop na lumitaw.

Pag-unlad ng ebolusyon:

15 bilyong taon na ang nakalilipas: kapanganakan ng Uniberso;

5 bilyong taon na ang nakalilipas: kapanganakan ng solar system;

4 bilyong taon na ang nakalipas: kapanganakan ng Earth;

3 bilyong taon na ang nakalilipas: ang mga unang bakas ng buhay sa Earth;

500 milyong taon na ang nakalilipas: unang vertebrates;

200 milyong taon na ang nakalilipas: unang mga mammal;

70 milyong taon na ang nakalilipas: ang mga unang primata.

Ayon sa hypothesis na ito, iminungkahi noong 1865. ng German scientist na si G. Richter at sa wakas ay binuo ng Swedish scientist na si Arrhenius noong 1895, ang buhay ay maaaring dinala sa Earth mula sa kalawakan. Ang mga nabubuhay na organismo ng extraterrestrial na pinagmulan ay malamang na pumasok kasama ng mga meteorite at cosmic dust. Ang pagpapalagay na ito ay batay sa data sa mataas na resistensya ng ilang mga organismo at ang kanilang mga spores sa radiation, mataas na vacuum, mababang temperatura at iba pang mga impluwensya.

Noong 1969, natagpuan ang Murchison meteorite sa Australia. Naglalaman ito ng 70 buo na amino acid, walo sa mga ito ay matatagpuan sa protina ng tao!

Maraming mga siyentipiko ang maaaring magtaltalan na ang mga squirrels na petrified sa pagpasok sa atmospera ay patay na. Gayunpaman, ang prion, isang protina na makatiis ng napakataas na temperatura, ay natuklasan kamakailan. Ang prion ay mas malakas kaysa sa virus at may kakayahang magpadala ng sakit nang mas mabilis. Ayon sa teorya ng Panspermia, ang mga tao sa paanuman ay nagmula sa isang virus ng extraterrestrial na pinagmulan na nag-impeksyon sa mga unggoy, na nag-mutate bilang resulta.

Teorya ng kusang henerasyon ng buhay

Ang teoryang ito ay karaniwan sa sinaunang Tsina, Babylon at Ehipto bilang isang kahalili sa creationism, kung saan ito ay kasamang umiral.

Si Aristotle (384 – 322 BC), na madalas na kinikilala bilang tagapagtatag ng biology, ay sumunod sa teorya ng kusang pinagmulan ng buhay. Batay sa kanyang sariling mga obserbasyon, mas binuo niya ang teoryang ito, na nag-uugnay sa lahat ng mga organismo sa isang tuluy-tuloy na serye - ang "hagdan ng kalikasan." "Sapagkat ang kalikasan ay gumagawa ng paglipat mula sa walang buhay na mga bagay tungo sa mga hayop na may maayos na pagkakasunud-sunod, na naglalagay sa pagitan nila ng mga nilalang na nabubuhay nang walang mga hayop, na sa pagitan ng mga kalapit na grupo, dahil sa kanilang malapit, halos walang anumang pagkakaiba ang mapapansin" (Aristotle).

Ayon sa hypothesis ni Aristotle ng spontaneous generation, ang ilang mga "particle" ng matter ay naglalaman ng isang tiyak na "aktibong prinsipyo" na, sa ilalim ng angkop na mga kondisyon, ay maaaring lumikha ng isang buhay na organismo. Tama si Aristotle sa paniniwala na ang aktibong prinsipyong ito ay nakapaloob sa fertilized na itlog, ngunit mali ang kanyang paniniwala na naroroon din ito sa sikat ng araw, putik at nabubulok na karne.

"Ito ang mga katotohanan - ang mga nabubuhay na bagay ay maaaring lumitaw hindi lamang sa pamamagitan ng pagsasama ng mga hayop, kundi pati na rin sa pamamagitan ng pagkabulok ng lupa. Ganoon din ang kaso sa mga halaman: ang ilan ay nabubuo mula sa mga buto, habang ang iba ay tila kusang nabubuo sa ilalim ng impluwensya ng lahat ng kalikasan, na nagmumula sa nabubulok na lupa o ilang bahagi ng mga halaman” (Aristotle).

Sa paglaganap ng Kristiyanismo, ang teorya ng kusang henerasyon ng buhay ay nawalan ng pabor: kinilala lamang ito ng mga naniniwala sa pangkukulam at sumasamba sa masasamang espiritu, ngunit ang ideyang ito ay patuloy na umiral sa isang lugar sa background para sa maraming higit pang mga siglo.

Teorya ng Steady State

Ayon sa teoryang ito, ang Earth ay hindi kailanman nabuo, ngunit umiral magpakailanman, ito ay palaging may kakayahang suportahan ang buhay, at kung ito ay nagbago, ito ay nagbago nang kaunti. Ang mga species ay palaging umiiral.

Ang mga pagtatantya ng edad ng mundo ay malaki ang pagkakaiba-iba - mula sa mga 6,000 taon ayon sa mga kalkulasyon ni Arsobispo Ussher hanggang 5,000 10 hanggang sa ika-6 na kapangyarihan ng mga taon ayon sa modernong mga pagtatantya batay sa pagsasaalang-alang sa mga rate ng radioactive decay. Ang mga mas advanced na paraan ng pakikipag-date ay nagbibigay ng mas matataas na pagtatantya ng edad ng Earth, na nagpapahintulot sa mga tagapagtaguyod ng steady state theory na maniwala na ang Earth ay umiral na magpakailanman. Ayon sa teoryang ito, hindi rin lumitaw ang mga species, palagi silang umiiral at ang bawat species ay may dalawang alternatibo lamang - maaaring pagbabago sa mga numero o pagkalipol.

Ang mga tagapagtaguyod ng teoryang ito ay hindi kinikilala na ang pagkakaroon o kawalan ng ilang mga labi ng fossil ay maaaring magpahiwatig ng oras ng paglitaw o pagkalipol ng isang partikular na species, at banggitin bilang isang halimbawa ang isang kinatawan ng lobe-finned fish - coelacanth. Ang mga tagapagtaguyod ng steady state theory ay nangangatwiran na sa pamamagitan lamang ng pag-aaral ng mga buhay na species at paghahambing ng mga ito sa mga labi ng fossil ay makakagawa ng konklusyon tungkol sa pagkalipol, at kahit na pagkatapos ay malamang na ito ay mali. Gamit ang paleontological data upang kumpirmahin ang steady state theory, binibigyang-kahulugan ng ilang mga tagasuporta nito ang hitsura ng mga nananatiling fossil sa isang ekolohikal na aspeto (pagtaas ng populasyon, paglipat sa mga lugar na paborable para sa pangangalaga ng mga labi, atbp.). Karamihan sa mga argumento para sa teoryang ito ay may kinalaman sa mga hindi malinaw na aspeto ng ebolusyon tulad ng kahalagahan ng mga pagkasira sa rekord ng fossil, at sa mga linyang ito na ito ay pinaka-malawak na binuo.

Creationism

Creationism (Latin sgea - paglikha). Ayon sa konseptong ito, ang buhay at lahat ng uri ng mga nabubuhay na nilalang na naninirahan sa Earth ay resulta ng isang malikhaing gawa ng isang kataas-taasang nilalang sa ilang partikular na panahon. Ang mga pangunahing prinsipyo ng creationism ay itinakda sa Bibliya, sa Aklat ng Genesis. Ang proseso ng banal na paglikha ng mundo ay ipinaglihi na isang beses lamang naganap at samakatuwid ay hindi naa-access sa pagmamasid. Ito ay sapat na upang kunin ang buong konsepto ng banal na paglikha sa kabila ng saklaw ng siyentipikong pananaliksik. Ang agham ay tumatalakay lamang sa mga phenomena na maaaring maobserbahan, at samakatuwid ay hinding-hindi nito mapapatunayan o mapasinungalingan ang konsepto.

Teorya ng aquatic na pinagmulan ng tao

Sinasabi nito: ang tao ay dumiretso mula sa tubig. Yung. minsan kami ay parang marine primates, o humanoid fish.

Ang "teorya ng tubig" ng mga pinagmulan ng tao ay iniharap ni Alistair Hardy (1960) at binuo ni Elaine Morgan. Pagkatapos nito, ang ideya ay nai-broadcast ng maraming mga popularizer, halimbawa, si Jan Lindblad at ang maalamat na submariner na si Jacques Mayol. Ayon kina Hardy at Morgan, ang isa sa ating mga ninuno ay isang dakilang unggoy na Miocene mula sa pamilyang Proconsul, na, bago naging terrestrial, ay nabuhay sa tubig sa loob ng maraming milyong taon.

Ang mga sumusunod na katangian ng tao ay binanggit pabor sa pinagmulan ng "water monkey":

1. Ang kakayahang huminga, apnea (kabilang ang panahon ng vocalization) ay gumagawa ng isang tao na isang maninisid.

2. Ang pagtatrabaho gamit ang mga kamay at paggamit ng mga kasangkapan ay katulad ng pag-uugali ng raccoon at sea otter.

3. Kapag lumulubog sa mga anyong tubig, ang mga primata ay nakatayo sa kanilang mga paa. Ang isang semi-aquatic na pamumuhay ay nag-ambag sa pagbuo ng tuwid na paglalakad.

4. Ang pagkawala ng buhok at pagbuo ng subcutaneous fat (sa mga tao ito ay karaniwang mas makapal kaysa sa iba pang primates) ay katangian ng aquatic mammals.

5. Nakatulong ang malalaking suso na panatilihing nasa tubig ang katawan at nagpapainit sa puso.

6. Ang buhok sa ulo ay tumulong sa pagtayo ng sanggol.

7. Ang pahabang paa ay tumulong sa paglangoy.

8. May tupi ng balat sa pagitan ng mga daliri.

9. Ang isang tao ay maaaring isara ang kanyang mga butas ng ilong sa pamamagitan ng pagkunot ng kanyang ilong (ang mga unggoy ay hindi maaaring)

10. Mas kaunting tubig ang sinisipsip ng tainga ng tao

At halimbawa, kung ang isang bagong panganak ay inilagay sa tubig kaagad pagkatapos niyang umalis sa sinapupunan ng ina, siya ay magiging mahusay. Marunong na siyang lumangoy. Pagkatapos ng lahat, upang ang isang bagong panganak ay lumipat mula sa yugto ng isang isda hanggang sa yugto ng isang mammal na humihinga ng hangin, kailangan siyang tapikin sa likod.

50 milyong taon na ang nakalilipas, ang mga dolphin ay lumitaw mula sa tubig at naging mga hayop sa lupa. At pagkatapos, sa hindi malamang dahilan, nagpasya silang bumalik sa tubig. Maaari lamang nating sundin ang kanilang halimbawa.

Transformismo

Iminungkahi noong 1815 ni Jean Baptiste Lamarck

Ang mga pagbabago sa panlabas na kapaligiran ay nangangailangan ng mga pagbabago sa mga cell.

Pinilit ng kasalanan (!!) ang mga unang sinaunang tao na manirahan sa isang walang punong savannah. Hindi na sila nakaakyat sa mga puno upang takasan ang mga mandaragit. Ang mga tao ay pinilit na tumayo sa kanilang mga paa sa hulihan upang makita ang kaaway mula sa malayo sa matataas na damo. Dahil sa patuloy na takot sa pag-atake, ang mga tao ay tumuwid at tumalikod mula sa “mga hayop na pangunahing nakatira sa mga puno at kung minsan ay nakatayong tuwid” tungo sa “isang matuwid na hayop na kung minsan ay tumitingin sa mga puno.”

Ang paggamit ng lower limbs ay nagpalaya sa itaas na mga paa, at ngayon ang isa ay maaaring humawak ng isang stick sa kanyang mga kamay at gamitin ito bilang isang sandata.

Ang tuwid na paglalakad ay nag-udyok sa panahon ng iba pang mga pagbabago, lalo na sa balangkas. Ang pelvis ay naging isang basket para sa mga lamang-loob. Noong nakaraan, ang koneksyon sa pagitan ng spinal column at ng bungo ay pahalang. Ngayon ito ay naging patayo, at ang dami ng bungo ay tumaas, dahil ang spinal cord ay hindi na nakakasagabal dito.

Sa paglipas ng 2 milyong taon, ang dami ng utak ay lumalaki mula 450 hanggang 1000 kubiko sentimetro, pagkatapos ay mula 1000 hanggang sa modernong 1450.

Halos wala na tayong lana. Ang lana ay kailangan upang ang mga sanggol ay kumapit sa tiyan ng kanilang ina. Ito ay naging hindi na kailangan nang mahawakan ng mga ina ang kanilang mga anak sa kanilang mga bisig. At ang balahibo ay nanatili sa tuktok ng bungo para sa proteksyon mula sa araw. Sa itaas ng mga mata (kilay) proteksyon mula sa ulan.

Ang pagkakaiba sa Darwinismo ay naniniwala ang mga Darwinista na ang mga tao ay mga hayop na hindi sinasadyang nagkaroon ng gene na nagpapahintulot sa kanila na tumayo sa kanilang mga paa. At naniniwala ang mga Lamarckist na ang anumang hayop, kung kinakailangan, ay maaaring magbago ng mga gene nito.

Ang mga ideya ni Lamarck ay nagbibigay sa lahat ng pag-asa para sa pinakamahusay. At si Darwin, kung ikaw ay isang kinatawan ng isang hindi masyadong matagumpay na species, hindi ka nag-iiwan ng pagkakataon.

Ang pagbuo ng 9 na buwan, ang embryo ng tao ay nabubuhay sa buong kasaysayan ng mga species nito.

Ang 12-araw na embryo ay kahawig ng isang maliit, pahabang uod na may malalaking mata. Parang fish embryo.

Kapag ang embryo ng tao ay tatlumpu't isang araw na, ito ay parang butiki, sa 9 na linggo ay parang baby shrew, at sa 18 na linggo ay wala itong pinagkaiba sa embryo ng unggoy.

Darwinismo

Materialistic theory of evolution (historical development) ng organikong mundo ng Earth, batay sa mga pananaw ni Charles Darwin.

Dalawang pangunahing makina ng ebolusyon. Ang una ay pagkakataon, ang pangalawa ay ang pagpili ng mga species. Ang kalikasan ay nagsagawa ng libu-libong mga eksperimento nang sabay-sabay. At ang natural na seleksyon pagkatapos ay nag-aalis ng hindi bababa sa akma.

Isang larawan ng kasaysayan ng mga ninuno ng tao.

70 milyong taon na ang nakalilipas: ang hitsura ng mga unang primata. Sila ay mga insectivores at mukhang mga shrews.

40 milyong taon na ang nakalilipas; ang hitsura ng mga unang lemur.Ang mga hayop na ito ay mayroon nang katangiang katangian ng mga tao: malayo hinlalaki, patag na kuko, patag na mukha. Ang hinlalaki, na nakaposisyon sa isang anggulo sa palad, ay nagbibigay-daan sa iyo na hawakan ang mga bagay at gamitin ang mga ito bilang mga tool. Ang mga flat na pako sa halip na mga kuko ay ginagawang posible na kumuyom ng kamao. Ang mga lemur ang unang gumawa ng kamay. Salamat sa kanilang mga patag na mukha, nagsimulang makakita ng tatlong-dimensional ang mga lemur. Ang mga hayop na ang mga mata ay matatagpuan sa mga gilid ng kanilang nguso ay hindi maaaring matukoy ang distansya at makilala ang kaluwagan. Ang nguso ng Ulemur ay tumigil sa pagpapahaba, at ang mga mata ay nahulog sa parehong eroplano. Ang mga lemur ay nakakuha ng kakayahang makita ang mundo sa tatlong dimensyon.

20 milyong taon na ang nakalilipas, ang mga lemur ay naabutan ng mga unggoy, ang kanilang mas maliksi na mutated na mga pinsan.

Sa pagitan ng humigit-kumulang 4.4 at 2.8 milyong taon na ang nakalilipas, lumitaw ang isang sangay ng Australopithecus monkey, kung saan lumitaw ang mga tao. Naging iba ang tao sa gorilla o chimpanzee dahil sa climate change. Ang mga unggoy ay naninirahan sa East Africa, kung saan naganap ang isang lindol na nagdulot ng pagkasira sa lupa, ang tinatawag na rift. Ang kasalanan ay sanhi ng pagbuo ng tatlong espesyal na klimatiko zone: isang zone ng makakapal na kagubatan, isang bulubunduking zone, at isang savannah zone na may kalat-kalat na mga halaman. Tanging ang mga ninuno ng chimpanzees ang nakaligtas sa siksik na kagubatan, ang mga ninuno ng mga gorilya sa mga bundok, at ang mga australopithecine, iyon ay, ang aming mga ninuno, sa savannah zone na may kalat-kalat na mga halaman.

Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng Australopithecus at ng prehistoric gorilla o chimpanzee ay ang pagkawala ng buntot, na kinakailangan upang mapanatili ang balanse kapag tumatalon mula sa sanga patungo sa sanga. Pindutin ang iyong tailbone. Ang walang kwentang maliit na tuod ng buntot sa ilalim ng likod ay ang huling tanda ng punong unggoy na ang tao ay bago ang lamat.

Ang kawalan ng buntot ay hindi lamang ang pagkakaiba sa pagitan ng tao at unggoy. Ang katawan ay unti-unting tumuwid, ang dami ng bungo ay tumaas, ang mukha ay naging patag, at ang tao ay nakakuha ng stereoscopic na paningin. Huwag nating kalimutan ang paglaylay ng larynx. Noong nakaraan, ang mga primata ay gumagawa lamang ng mga ungol, ngunit ang pagbaba ng larynx ay makabuluhang pinalawak ang hanay ng mga tunog. Nawala ang buhok, ang panahon ng pagkabata ay humaba, iyon ay, ang oras para sa mga bata upang matuto ay tumaas. Ang mas kumplikadong mga relasyon sa lipunan ay lumitaw.

At narito siya, Homo Sapiens, iyon ay, tayo. Isa sa perpektong anyo mga likha ng kalikasan.

Ang pinagmulan ng buhay sa Earth ay isa sa pinakamahirap at sa parehong oras ay may kaugnayan at interes Magtanong sa modernong natural na agham.

Ang Earth ay malamang na nabuo 4.5-5 bilyong taon na ang nakalilipas mula sa isang higanteng ulap ng cosmic dust. ang mga particle nito ay na-compress sa isang mainit na bola. Ang singaw ng tubig ay inilabas mula dito patungo sa atmospera, at ang tubig ay nahulog mula sa atmospera patungo sa dahan-dahang paglamig ng Earth sa loob ng milyun-milyong taon sa anyo ng ulan. Isang prehistoric Ocean na nabuo sa mga depressions ng ibabaw ng mundo. Ang orihinal na buhay ay lumitaw dito humigit-kumulang 3.8 bilyong taon na ang nakalilipas.

Ang paglitaw ng buhay sa Earth

Paano nagmula ang planeta mismo at paano lumitaw ang mga dagat dito? Mayroong isang malawak na tinatanggap na teorya tungkol dito. Ayon dito, ang Earth ay nabuo mula sa mga ulap ng cosmic dust na naglalaman ng lahat ng kilala sa kalikasan mga elemento ng kemikal, na na-compress sa isang bola. Ang mainit na singaw ng tubig ay tumakas mula sa ibabaw ng pulang-mainit na bolang ito, na bumabalot dito sa isang tuluy-tuloy na takip ng ulap. Ang singaw ng tubig sa mga ulap ay dahan-dahang lumamig at naging tubig, na bumagsak sa anyo ng masaganang patuloy na pag-ulan sa mainit pa rin, nasusunog. Lupa. Sa ibabaw nito muli itong naging singaw ng tubig at bumalik sa kapaligiran. Sa paglipas ng milyun-milyong taon, ang Earth ay unti-unting nawalan ng sobrang init na ang likidong ibabaw nito ay nagsimulang tumigas habang ito ay lumalamig. Ito ay kung paano nabuo ang crust ng lupa.

Milyun-milyong taon ang lumipas, at ang temperatura ng ibabaw ng Earth ay lalong bumaba. Tumigil sa pagsingaw ang tubig-bagyo at nagsimulang dumaloy sa malalaking puddles. Sa gayon nagsimula ang impluwensya ng tubig sa ibabaw ng lupa. At pagkatapos, dahil sa pagbaba ng temperatura, isang tunay na baha ang naganap. Ang tubig, na dati nang sumingaw sa atmospera at naging bahagi nito, ay patuloy na bumagsak sa Earth, kasama ng kulog at kidlat, ang malalakas na pag-ulan ay bumagsak mula sa mga ulap.

Unti-unti, naipon ang tubig sa pinakamalalim na kalaliman ng ibabaw ng lupa, na wala nang panahon para tuluyang sumingaw. Napakarami nito na unti-unting nabuo ang isang prehistoric Ocean sa planeta. Tumama ang kidlat sa kalangitan. Ngunit walang nakakita nito. Wala pang buhay sa Earth. Ang patuloy na pag-ulan ay nagsimulang magwasak sa mga bundok. Ang tubig ay umagos mula sa kanila sa maingay na mga sapa at mabagyong ilog. Sa paglipas ng milyun-milyong taon, ang mga agos ng tubig ay bumagsak nang husto sa ibabaw ng mundo at ang mga lambak ay lumitaw sa ilang mga lugar. Ang nilalaman ng tubig sa atmospera ay bumaba, at higit pa at higit na naipon sa ibabaw ng planeta.

Ang tuluy-tuloy na takip ng ulap ay naging mas manipis, hanggang sa isang magandang araw ang unang sinag ng araw ay tumama sa Earth. Tumigil na ang patuloy na ulan. Karamihan sa lupain ay sakop ng prehistoric Ocean. Mula sa itaas na mga layer nito, ang tubig ay naghugas ng isang malaking halaga ng mga natutunaw na mineral at asin, na nahulog sa dagat. Ang tubig mula dito ay patuloy na sumingaw, na bumubuo ng mga ulap, at ang mga asin ay nanirahan, at sa paglipas ng panahon ay nagkaroon ng unti-unting pag-asin ng tubig dagat. Tila, sa ilalim ng ilang mga kondisyon na umiral noong sinaunang panahon, nabuo ang mga sangkap kung saan lumitaw ang mga espesyal na anyo ng mala-kristal. Lumaki sila, tulad ng lahat ng mga kristal, at nagbunga ng mga bagong kristal, na nagdagdag ng higit at higit pang mga sangkap sa kanilang sarili.

Ang liwanag ng araw at posibleng napakalakas na mga discharge ng kuryente ay nagsilbing pinagmumulan ng enerhiya sa prosesong ito. Marahil ang mga unang naninirahan sa Earth - prokaryotes, mga organismo na walang nabuo na nucleus, katulad ng modernong bakterya - ay bumangon mula sa mga naturang elemento. Ang mga ito ay anaerobes, iyon ay, hindi sila gumamit ng libreng oxygen para sa paghinga, na hindi pa umiiral sa kapaligiran. Ang pinagmumulan ng pagkain para sa kanila ay mga organikong compound na lumitaw sa walang buhay na Earth bilang resulta ng pagkakalantad sa ultraviolet radiation mula sa Araw, mga paglabas ng kidlat at init na nabuo sa panahon ng pagsabog ng bulkan.

Ang buhay noon ay umiral sa isang manipis na bacterial film sa ilalim ng mga reservoir at sa mga mamasa-masa na lugar. Ang panahong ito ng pag-unlad ng buhay ay tinatawag na Archean. Mula sa bakterya, at marahil sa isang ganap na independiyenteng paraan, lumitaw ang maliliit na single-celled na organismo - ang pinaka sinaunang protozoa.

Ano ang hitsura ng primitive Earth?

Fast forward tayo sa 4 billion years ago. Ang kapaligiran ay hindi naglalaman ng libreng oxygen; ito ay matatagpuan lamang sa mga oxide. Halos walang mga tunog maliban sa sipol ng hangin, ang sirit ng tubig na sumasabog na may lava at ang mga epekto ng mga meteorite sa ibabaw ng Earth. Walang halaman, walang hayop, walang bacteria. Siguro ganito ang hitsura ng Earth noong lumitaw ang buhay dito? Bagaman ang problemang ito ay matagal nang pinag-aalala ng maraming mananaliksik, malaki ang pagkakaiba ng kanilang mga opinyon sa bagay na ito. Ang mga bato ay maaaring magpahiwatig ng mga kondisyon sa Earth sa oras na iyon, ngunit sila ay nawasak matagal na ang nakalipas bilang isang resulta mga prosesong heolohikal at paggalaw ng crust ng lupa.

Mga teorya ng pinagmulan ng buhay sa Earth

Sa artikulong ito ay pag-uusapan natin nang maikli ang tungkol sa ilang mga hypotheses para sa pinagmulan ng buhay, na sumasalamin sa mga modernong ideyang pang-agham. Ayon kay Stanley Miller, isang kilalang dalubhasa sa larangan ng pinagmulan ng buhay, maaari nating pag-usapan ang tungkol sa pinagmulan ng buhay at ang simula ng ebolusyon nito mula sa sandaling ang mga organikong molekula ay naayos sa sarili sa mga istruktura na nagawang magparami ng kanilang mga sarili. . Ngunit itinaas nito ang iba pang mga katanungan: paano lumitaw ang mga molekulang ito; kung bakit maaari silang magparami ng kanilang mga sarili at magtipon sa mga istrukturang iyon na nagbunga ng mga buhay na organismo; anong mga kondisyon ang kailangan para dito?

Mayroong ilang mga teorya tungkol sa pinagmulan ng buhay sa Earth. Halimbawa, ang isa sa mga matagal nang hypotheses ay nagsasabi na ito ay dinala sa Earth mula sa kalawakan, ngunit hindi masasagot na ebidensya hindi ito ang kaso. Bilang karagdagan, ang buhay na alam natin ay nakakagulat na inangkop upang umiral nang eksakto sa mga kondisyon ng terrestrial, kaya kung ito ay lumitaw sa labas ng Earth, ito ay nasa isang terrestrial-type na planeta. Karamihan sa mga modernong siyentipiko ay naniniwala na ang buhay ay nagmula sa Earth, sa mga dagat nito.

Teorya ng biogenesis

Sa pagbuo ng mga doktrina tungkol sa pinagmulan ng buhay, ang teorya ng biogenesis - ang pinagmulan ng mga nabubuhay na bagay lamang mula sa mga nabubuhay na bagay - ay sumasakop sa isang makabuluhang lugar. Ngunit itinuturing ng marami na ito ay hindi matibay, dahil sa panimula nito ay inihahambing ang buhay sa walang buhay at pinagtitibay ang ideya ng kawalang-hanggan ng buhay, na tinanggihan ng agham. Abiogenesis - ang ideya ng pinagmulan ng mga nabubuhay na bagay mula sa mga di-nabubuhay na bagay - ay ang paunang hypothesis ng modernong teorya ng pinagmulan ng buhay. Noong 1924, iminungkahi ng sikat na biochemist na si A.I. Oparin na may malakas na paglabas ng kuryente sa atmospera ng lupa, na 4-4.5 bilyon na taon na ang nakalilipas ay binubuo ng ammonia, methane, carbon dioxide at singaw ng tubig, ang pinakasimpleng mga organikong compound ay maaaring lumitaw, na kinakailangan para sa paglitaw ng buhay. Nagkatotoo ang hula ni Academician Oparin. Noong 1955, ang Amerikanong mananaliksik na si S. Miller, na nagpapasa ng mga singil sa kuryente sa pamamagitan ng pinaghalong mga gas at singaw, ay nakakuha ng pinakasimpleng fatty acid, urea, acetic at formic acid at ilang amino acid. Kaya, sa kalagitnaan ng ika-20 siglo, ang abiogenic synthesis ng tulad ng protina at iba pang mga organikong sangkap ay eksperimento na isinagawa sa ilalim ng mga kondisyon na nagpaparami ng mga kondisyon ng primitive Earth.

Teorya ng Panspermia

Ang teorya ng panspermia ay ang posibilidad ng paglilipat ng mga organikong compound at spores ng mga microorganism mula sa isang cosmic body patungo sa isa pa. Ngunit hindi nito sinasagot ang tanong: paano nagmula ang buhay sa Uniberso? May pangangailangan na patunayan ang paglitaw ng buhay sa puntong iyon sa Uniberso, ang edad kung saan, ayon sa teorya ng Big Bang, ay limitado sa 12-14 bilyong taon. Bago ang oras na ito ay wala kahit elementarya na mga particle. At kung walang nuclei at electron, wala mga kemikal na sangkap. Pagkatapos, sa loob ng ilang minuto, lumitaw ang mga proton, neutron, electron, at ang bagay ay pumasok sa landas ng ebolusyon.

Upang patunayan ang teoryang ito, maraming nakitang UFO, rock painting ng mga bagay na kahawig ng mga rocket at "astronaut," at mga ulat ng di-umano'y pakikipagtagpo sa mga dayuhan. Kapag pinag-aaralan ang mga materyales ng meteorites at kometa, maraming "precursors of life" ang natuklasan sa kanila - mga sangkap tulad ng cyanogens, hydrocyanic acid at mga organikong compound, na maaaring gumanap ng papel ng "mga buto" na nahulog sa hubad na Earth.

Ang mga tagasuporta ng hypothesis na ito ay ang mga nagwagi Nobel Prize F. Crick, L. Orgel. F. Crick ay batay sa dalawang hindi direktang ebidensya: ang pagiging pangkalahatan ng genetic code: ang pangangailangan para sa normal na metabolismo ng lahat ng nabubuhay na nilalang ng molibdenum, na ngayon ay napakabihirang sa planeta.

Ang pinagmulan ng buhay sa Earth ay imposible nang walang meteorites at kometa

Ang isang mananaliksik mula sa Texas Tech University, pagkatapos mag-analisa ng malaking halaga ng nakolektang impormasyon, ay naglagay ng isang teorya tungkol sa kung paano mabubuo ang buhay sa Earth. Ang siyentipiko ay tiwala na ang paglitaw ng mga unang anyo ng pinakasimpleng buhay sa ating planeta ay imposible nang walang paglahok ng mga kometa at meteorite na nahulog dito. Ibinahagi ng mananaliksik ang kanyang trabaho sa ika-125 na taunang pagpupulong ng Geological Society of America, na ginanap noong Oktubre 31 sa Denver, Colorado.

Ang may-akda ng gawain, isang propesor ng geoscience sa Texas Tech University (TTU) at tagapangasiwa ng museo ng paleontolohiya ng unibersidad, si Sankar Chatterjee, ay nagsabi na nakarating siya sa konklusyong ito pagkatapos suriin ang impormasyon tungkol sa maagang kasaysayan ng geological ng ating planeta at paghahambing nito data na may iba't ibang teorya ebolusyon ng kemikal.

Naniniwala ang dalubhasa na ginagawang posible ng diskarteng ito na ipaliwanag ang isa sa mga pinakatago at hindi kumpleto na pinag-aralan na mga panahon sa kasaysayan ng ating planeta. Ayon sa maraming mga geologist, ang karamihan sa mga "bombardment" sa kalawakan, kung saan nakibahagi ang mga kometa at meteorite, ay naganap mga 4 bilyong taon na ang nakalilipas. Naniniwala si Chatterjee na ang pinakamaagang buhay sa Earth ay nabuo sa mga crater na iniwan ng mga bumabagsak na meteorite at kometa. At malamang na nangyari ito sa panahon ng "Late Heavy Bombardment" (3.8-4.1 bilyong taon na ang nakalilipas), nang tumaas nang husto ang banggaan ng maliliit na bagay sa kalawakan sa ating planeta. Noong panahong iyon, may ilang libong kaso ng pagbagsak ng kometa. Kapansin-pansin, ang teoryang ito ay hindi direktang sinusuportahan ng Nice Model. Ayon dito, ang tunay na bilang ng mga kometa at meteorite na dapat ay bumagsak sa Earth sa oras na iyon ay tumutugma sa tunay na bilang ng mga crater sa Buwan, na siya namang isang uri ng kalasag para sa ating planeta at hindi pinahintulutan ang walang katapusang pambobomba. para sirain ito.

Iminumungkahi ng ilang siyentipiko na ang resulta ng pambobomba na ito ay ang kolonisasyon ng buhay sa mga karagatan ng Earth. Gayunpaman, ang ilang mga pag-aaral sa paksang ito ay nagpapahiwatig na ang ating planeta ay may mas maraming reserbang tubig kaysa sa nararapat. At ang labis na ito ay iniuugnay sa mga kometa na dumating sa amin mula sa Oort Cloud, na sinasabing matatagpuan isang light year ang layo mula sa amin.

Itinuturo ni Chatterjee na ang mga crater na nilikha ng mga banggaan na ito ay napuno ng natunaw na tubig mula sa mga kometa mismo, pati na rin ang mga kinakailangang bloke ng kemikal na kailangan upang bumuo ng mga simpleng organismo. Kasabay nito, naniniwala ang siyentipiko na ang mga lugar kung saan hindi lumitaw ang buhay kahit na pagkatapos ng naturang pambobomba ay naging hindi angkop para dito.

"Nang nabuo ang Earth mga 4.5 bilyon na taon na ang nakalilipas, ito ay ganap na hindi angkop para sa mga buhay na organismo na lumitaw dito. Ito ay isang tunay na kumukulong kaldero ng mga bulkan, nakalalasong mainit na gas at mga meteorite na patuloy na bumabagsak dito,” ang isinulat ng online na magasing AstroBiology, na binabanggit ang siyentipiko.

"At pagkatapos ng isang bilyong taon, ito ay naging isang tahimik at mapayapang planeta, mayaman sa malaking reserbang tubig, na tinitirhan ng iba't ibang mga kinatawan ng microbial na buhay - ang mga ninuno ng lahat ng nabubuhay na bagay."

Ang buhay sa Earth ay maaaring lumitaw salamat sa luad

Ang isang grupo ng mga siyentipiko na pinamumunuan ni Dan Luo mula sa Cornell University ay nagkaroon ng hypothesis na ang ordinaryong luad ay maaaring magsilbi bilang isang concentrator para sa mga sinaunang biomolecules.

Sa una, ang mga mananaliksik ay hindi nababahala sa problema ng pinagmulan ng buhay - sila ay naghahanap ng isang paraan upang madagdagan ang kahusayan ng mga cell-free protein synthesis system. Sa halip na payagan ang DNA at ang mga sumusuportang protina nito na malayang lumutang sa pinaghalong reaksyon, sinubukan ng mga siyentipiko na pilitin ang mga ito sa hydrogel particle. Ang hydrogel na ito, tulad ng isang espongha, ay sumisipsip ng pinaghalong reaksyon, na-sorbed ang mga kinakailangang molekula, at bilang isang resulta, ang lahat ng mga kinakailangang sangkap ay naka-lock sa isang maliit na dami - katulad ng kung ano ang nangyayari sa isang cell.

Sinubukan ng mga may-akda ng pag-aaral na gumamit ng luad bilang isang murang kapalit ng hydrogel. Ang mga particle ng luad ay naging katulad ng mga particle ng hydrogel, na naging isang uri ng microreactors para sa mga nakikipag-ugnayang biomolecules.

Ang pagkakaroon ng natanggap na mga resulta, ang mga siyentipiko ay hindi maaaring makatulong ngunit alalahanin ang problema ng pinagmulan ng buhay. Ang mga clay particle, na may kakayahang magsorb ng biomolecules, ay maaaring aktwal na magsilbi bilang pinakaunang bioreactors para sa pinakaunang biomolecules, bago pa sila makakuha ng mga lamad. Ang hypothesis na ito ay sinusuportahan din ng katotohanan na ang pag-leaching ng silicates at iba pang mga mineral mula sa mga bato upang bumuo ng luad ay nagsimula, ayon sa mga geological na pagtatantya, bago pa lamang, ayon sa mga biologist, ang pinakamatandang biomolecules ay nagsimulang magkaisa sa mga protocell.

Sa tubig, o mas tiyak sa isang solusyon, kakaunti ang maaaring mangyari, dahil ang mga proseso sa isang solusyon ay ganap na magulo, at lahat ng mga compound ay napaka hindi matatag. Clay modernong agham- mas tiyak, ang ibabaw ng clay mineral particle - ay itinuturing bilang isang matrix kung saan maaaring mabuo ang mga pangunahing polimer. Ngunit ito ay isa lamang sa maraming hypotheses, na ang bawat isa ay may sariling kalakasan at kahinaan. Ngunit upang gayahin ang pinagmulan ng buhay sa isang buong sukat, kailangan mo talagang maging Diyos. Bagaman sa Kanluran ngayon ay lumalabas na ang mga artikulong may pamagat na “Cell Construction” o “Cell Modeling”. Halimbawa, ang isa sa mga huling nagwagi ng Nobel, si James Szostak, ay aktibong sinusubukan ngayon na lumikha ng mga epektibong modelo ng cell na dumami sa kanilang sarili, na nagpaparami ng kanilang sariling uri.