Происхождение жизни

По вопросу происхождения жизни среди ученых нет единого мнения. Воспроизвести события, происходившие при возникновении жизни невозможно, поэтому все гипотезы носят умозрительный характер. Существует несколько подходов к решению вопроса о происхождении жизни. Наиболее известными являются следующие:

1. Креационизм. Теологическая концепция, в рамках которой жизнь и мир в целом созданы Творцом. Выделяется два направления: библейский и научный креационизм. Библейский креационизм основан на священном писании, сторонники этого учения настаивают на буквальном прочтении библии. Научный креационизм - это философско-религиозное учение, пытающееся обосновать сотворение мира в рамках научной методологии.

2. Спонтанное самозарождение жизни. Согласно этой теории зарождение происходит с помощью жизненной силы, которую содержат частицы вещества. Живое зарождается из мертвой материи – абиогенез. Эти представления существовали длительное время, плоть до 1860 г., когда Франческо Реди показал, что только живое может породить живое (абиогенез). Только в 1862 г. опытами Пастера была доказана невозможность самозарождения.

3. Теория стационарного состояния. Согласно этой теории Земля существовала вечно и изменялась очень незначительно. Виды тоже никогда не возникали, а существовали всегда. Для каждого вида существуют две возможности – изменение численности или вымирание. Данная точка зрения противоречит данным современной астрономии - существование звезд и планетных систем конечно. Сама Вселенная образовалась из сингулярной точки около 15 млрд. лет назад.

4. Гипотеза панспермии. Идея «космического посева» очень древняя. Греческий философ Анаксагор в 5 в. до н. э. считал, что жизнь возникла из семени, которое существовало везде и всегда. В 1865 г. Х.Рихтер высказал мысль, что зародыши жизни были занесены на Землю метеоритами или космической пылью. Гипотеза панспермии была поддержана и развита Сванте Аррениусом, согласно его представлениям жизнь на Земле произошла от спор растений и микроорганизмов, которые были перенесены с других планет.

5. Химическая эволюция. Основы теории были заложены А.И Опариным в 1924 г. Пять лет спустя, в 1929 г., сходные идеи были высказаны Дж. Холдейном. Общим в их взглядах на происхождение жизни было то, что жизнь появилась в результате химической эволюции, которая на последнем этапе перешла в эволюцию биологическую.

В ходе химической эволюции органические вещества возникли из неорганических молекул под влиянием внешних факторов и вследствие процессов самоорганизации. В процессе становления жизни выделяют следующие этапы:

1. Синтез низкомолекулярных (простых) органических соединений из газов первичной атмосферы. Эти соединения образовались из воды, аммиака, метана и углекислого газа. Доступность энергии (ультрафиолетовое излучение, электрические разряды) и масштаб времени позволяют предположить, что в океане скопилось большое количество органики (спирты, жирные кислоты, аминокислоты) – первичный бульон.

2. Полимеризация мономеров с образованием цепей белка и нуклеиновых кислот. Образование биополимеров (примитивных белков и нуклеиновых кислот), возможно, происходило с участием минеральных и органических матриц.

3. Образование фазовообособленных от внешней среды мембранами систем органических веществ, которые образовывались в результате неспецифической самосборки. Эти системы были способны взаимодействовать с окружающей средой по типу открытых систем.

4. Возникновение простейших клеток (пробионтов), обладающих свойствами живого, в том числе репродуктивным и белкосинтезирующим аппаратом, гарантирующим передачу дочерним клеткам всех родительских свойств. Уже на этой стадии, вероятно, шел отбор наиболее приспособленных клеток.

Следует отметить, что с точки зрения теории вероятности, вероятность синтеза сверхсложных биомолекул при условии случайных соединений их составных частей крайне низка.

Вопросы для самоконтроля:

1. Какие гипотезы происхождения жизни на Земле вы знаете?

2. Перечислите этапы химической эволюции.

3. Что гарантировало передачу наследственной информации у пробионтов?