Lumea care înconjoară ființa umană este un sistem complex organizat, în care se disting anumite subsisteme, nivele și subsoluri. Natura în sens larg al cuvântului este împărțită în două subsisteme mari sau, se poate spune, în două nivele interdependente. Este vorba despre natura neînsuflețită și natura vieții (biota), care interacționează strâns și diferă în specificitatea structurii ierarhice, trăsăturile de origine și dezvoltare.
Pentru a reprezenta corect procesul de origine a vieții, este necesar să analizăm pe scurt concepțiile moderne privind formarea sistemului solar și poziția Pământului între planete.
Pământul și alte planete ale sistemului solar au fost formate dintr-un nor de praf de gaze cu aproximativ 4,5 miliarde de ani în urmă. O astfel de materie de praf de gaz are loc în spațiul interstelar și în prezent. Hidrogenul este elementul dominant al universului. Prin reacțiile de fuziune nucleară, heliul izvorăște din el, din care se formează carbon la rândul său. Nucleul atomilor de heliu combinat cu nucleele de carbon și formează nucleele de oxigen, apoi neon, magneziu, siliciu, sulf, etc.
Pentru apariția vieții pe Pământ, au fost necesare anumite condiții cosmice și planetare. Mai întâi, dimensiunea optimă a planetei. Masa sa nu trebuie să fie prea mare, deoarece energia decăderii atomice a substanțelor radioactive naturale poate duce la supraîncălzirea planetei sau la contaminarea radioactivă a unui mediu incompatibil cu viața. Peletele prea mici nu pot păstra atmosfera în jurul lor, deoarece forța atracției lor nu este mare. În al doilea rând, mișcarea planetei în jurul stelei într-o cerc circulară sau aproape de o orbită circulară vă permite să primiți în mod continuu și uniform din ea cantitatea necesară de energie. În al treilea rând, intensitatea constantă a radiației luminii. Fluxul inegal de energie ar împiedica apariția și dezvoltarea vieții, deoarece existența organismelor vii este posibilă numai în intervale de temperatură înguste.
Toate aceste condiții au fost satisfăcute de planeta noastră Pământ, unde în urmă cu 4,5 miliarde de ani s-au creat condiții pentru un nivel mai ridicat de dezvoltare a materiei - evoluția ei spre originea vieții.
Teoriile existente ale apariției celor vii sunt reduse la cinci concepte:
1. Creationism - creație. Un model care presupune crearea simultană a tuturor unităților de natură: atomi, molecule, organisme, planete etc. Aceasta înseamnă că nu se poate vorbi despre evoluționism, originea anumitor specii de plante și animale de la alții. Abordarea sinergetică a dezvoltării sistemelor este, de asemenea, respinsă: lumea este distrusă, adică nu trece de la haos la ordine, ci invers. Procesul creației divine a lumii este conceput ca având loc doar o singură dată și prin urmare inaccesibil observării, acesta este motivul pentru care conceptul depășește sfera cercetării științifice.
2. Pansermia - transferul vieții pe Pământ din spațiu prin intermediul compușilor organici. Suportatorii acestei viziuni au fost W. Kelvin, G. Helmholtz, S. Arrhenius, LS Berg, P.P. Lazarev, S.P. Kostychev. De pe planetele locuite de alte creaturi, particule de materie, particule de praf, spori vii de microorganisme părăsesc spațiul mondial. Ei își păstrează viabilitatea zboară în spațiul universului datorită presiunii ușoare. Noțiuni de bază pe o planetă cu condiții adecvate, ei încep o nouă viață pe ea. Pentru a fundamenta această teorie, rapoartele sunt folosite despre obiecte zburatoare neidentificate, picturi în rocă. Știința modernă are doar pentru a detecta fapte meteoriți și comete substanțe care sunt precursori ai unui viu :. Tsianogentov, acid cianhidric, etc. Cu toate acestea, toate substanțele de origine spațială (reziduurile meteoriți sau sol lunar) nu posedă caracteristica pentru organismele vii disimetrie
3. Biogeneza - conceptul de stare staționară. Viața a existat întotdeauna, ca și materia în general. Schimbarea speciilor, schimbarea numerelor lor pe Pământ, viața între ele. Cele mai multe dintre argumentele acestui punct de vedere asociat cu astfel de aspecte obscure ale evoluției, ca valoarea lacune în registrul fosil: apariția unei specii fosile într-un anumit rezervor se explică prin creșterea populației sale, sau mutarea într-un loc favorabil pentru conservarea vestigiilor. Suporterii acestui concept sunt puțini în număr datorită originalității și speculațiilor sale.
4. Abiogeneza - apariția spontană a celor vii de la cei nevizători. Această teorie era comună în China antică, în Babilon și în Egipt. Suporterii ei erau Aristotel, Platon, Democritus, care și-au asumat o viață activă în lumina soarelui, apoi în vărsarea lacurilor, apoi în apă, apoi în pământ. Cercetătorii științifici au respins conceptul de 0 (F. Redi, L. Paster).
5. Geochimic - nașterea vieții ca urmare a proceselor fizice și chimice simultan cu evoluția planetei. La mijlocul secolului trecut, L. Pasteur a dovedit în cele din urmă imposibilitatea generării spontane a vieții în condițiile actuale. În anii '20 ai acestui secol biochimist AI Oparin si John. Haldane a sugerat că condițiile care apar pe planetă în urmă cu câteva miliarde de ani, formarea materiei vii a fost posibil. Astfel de condiții sunt atribuite prezența atmosferei reducătorul - tipul, apă și energie (sub formă de ultraviolete (UV) și radiația cosmică, căldura crustei de răcire activitate Wulka-nical, fenomene electrice atmosferice, radio-active descompunere), o temperatură acceptabilă, și absența altor ființe vii.
Principalele etape pe calea apariției și dezvoltării vieții, aparent, sunt:
1) formarea gazelor atmosferice, care ar putea servi ca „materie primă“ pentru sinteza compușilor organici (metan, monoxid de carbon și dioxid, amoniac, hidrogen sulfurat, cianura unirea soia) și vapori de apă;
2) formarea de substanțe organice simple, inclusiv monomeri ai polimerilor biologici - aminoacizi, zaharuri, baze azotate, ATP și alte mononucleotide;
3) polimerizarea monomerilor în polimeri biologici, în special proteine (polipeptide) și acizi nucleici (polinucleotide);
4) formarea formelor prebiologice de compoziție chimică complexă - prototipuri, care au anumite proprietăți ale ființelor vii;
5) apariția celor mai simple forme de viață, având întregul set al principalelor proprietăți ale vieții, celule primitive;
6) evoluția biologică a ființelor vii.
Posibilitatea formării abiotic substanțelor organice, inclusiv ceai monomeri ai polimerilor biologici, în condiții care au fost pe Pământ aproximativ 4 miliarde. Cu ani în urmă, chimiștii demonstrat prin experimente. În condiții de laborator, prin trecerea descărcări electrice prin diferite amestecuri de gaze asemănătoare cu atmosfera planetei primitive, precum și utilizarea altor oameni de știință surse de energie preparate din produsele de reacție ale acidului amino (alanină, glicină, acid aspartic), acid succinic, acid acetic, acid lactic, uree, baze de azot (adenină, guanină), ADP și ATP. compuși organici Nizkomolekulyar-VASTE acumulate în apele oceanului primar sub formă de bulion primare sau adsorbite pe suprafața sedimentelor de argilă de suprafață. Aceasta din urmă a crescut concentrația acestor substanțe, creând astfel condiții mai bune pentru polimerizare.
polimerizare Abilitatea de greutate moleculară mică compuși wi-mations polipeptide și polinucleotide (care determină etapa următoare în originea vieții) direct în dubiul bulion primare pe considerente termodinamice. Mediul apos favorizează reacția de depolimerizare. Oamenii de știință cred că formarea de polipeptide și polinucleotide lo ar putea să apară în filmul organic Cps-Neny moleculară mică în mediu anhidru, de exemplu, pe pante conuri vulcanice acoperite cu lava de răcire. Această ipoteză este confirmată în experimente. Ținând un amestec uscat de aminoacizi într-un recipient de lavă pentru o anumită perioadă de timp la 130 ° C, rezultă formarea de polipeptide.
Formată în acest mod biopolimeri spălate Liv-nevymi curge în bulion primar, care i-au protejat de efectele distrugătoare de ghidare ale radiațiilor UV, care la acel moment din cauza lipsei stratului de ozon din atmosfera planetei era foarte greu.
Odată cu creșterea concentrațiilor de polipeptide polinukleoti-ing și alți compuși organici în bulion primară au fost condiții pentru etapa următoare - forme prebiological aspect spontan o compoziție chimică complexă sau protobionts. Probabil ele ar putea fi reprezentate de coacervate (AI Oparin) sau microsfere (S. Fox). Acestea sunt picături coloidale cu un strat de suprafață condensat care simulează o membrană, conținutul căruia au fost unul sau mai multe tipuri de biopolimeri. Posibilitatea formării în soluții coloidale a structurilor cum ar fi coacervate sau microsfere a fost dovedită experimental.
În anumite condiții, coacervatele prezintă unele proprietăți comune ale formelor vii. Ele sunt capabile să absoarbă selectiv în mod selectiv substanțele din soluția din jur. O parte din produsele de reacții chimice care au loc în coacervate cu participarea substanțelor absorbite sunt eliberate de aceștia înapoi în mediu. Există un proces asemănător cu un metabolism. Substanțele acumulatoare, co-cervatele își măresc volumul (creșterea). După atingerea anumitor dimensiuni, ele se rup în părți, păstrând în același timp unele caracteristici ale organizației chimice originale (reproducere). Deoarece stabilitatea coacervatelor cu diferite compoziții chimice este diferită, există o selecție între ele.
Proprietățile de mai sus ale oamenilor de știință se văd în protobionți. Protobiontele sunt prezentate ca izolate din mediul înconjurător, sisteme macromoleculare deschise care apar în bulionul primar și capabile de forme primitive de creștere, reproducere, metabolism și selecție chimică prebiologică.
Evoluția prebiologică a protobionților a fost efectuată în trei direcții principale. A fost importantă îmbunătățirea funcției catalitice (enzimatice) a proteinelor. Una din căile care dau rezultatul cerut este aparent în formarea de complexe de metale cu molecule organice. Astfel, includerea fierului în inelul de porfirină al hemoglobinei crește activitatea sa catalitică în comparație cu activitatea de fier în sine în soluție de 1000 de ori. O astfel de proprietate a catalizei biologice ca specificitate a fost dezvoltată. În al doilea rând, rolul excepțional în evoluția polinucleotidelor protobionts face parte achiziție metoda unicitatii autoreproducere, care a făcut posibilă transferul de infor-infor din generație în generație, adică, păstrându-l în timp. Această abilitate se bazează pe sinteza matricelor. Mecanismul de sinteză a matricei a fost, de asemenea, utilizat pentru a transfera informații de la polinucleotide la polipeptide. A treia direcție principală a evoluției protobionților a fost formarea membranelor. Delimitarea mediului membranei cu permeabilitate selectivă protobiont transformă într-un set stabil de macromolecule ciot ziruet importante parametrii metabolici pe baza unui anumit cataliză.
Separarea funcțiilor de stocare și a transferului informațional temporal-temporal, pe de o parte (acizi nucleici), și utilizarea sa pentru organizarea structurilor și metabolismului specific - pe de altă parte (proteine); apariția unui mecanism molecular pentru sinteza matricei de biopolimeri; dezvoltarea sistemelor eficiente de alimentare cu energie (ATF); formarea unei membrane biologice tipice - toate acestea au dus la apariția ființelor vii, care la început au fost reprezentate de celule primitive.
De la apariția celulelor, selecția chimică prebiologică a dat calea selecției biologice. Dezvoltarea ulterioară a vieții a continuat conform legilor evoluției biologice. Punctul de cotitură în acest fel a fost apariția celulelor eucariote, a organismelor multicelulare și a oamenilor.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: