Гипотезы возникновения жизни на Земле

Размещено на http://www.allbest.ru/

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ "ДОНСКОЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ"

Проект по естествознанию на тему:

«Гипотезы возникновения жизни на Земле»

Выполнили:

Студентки 1-го курса, К-1Б группы

Тебуева М.З

Шиганова В.А

Проверила:

Куделина О.В

Ростов-на-Дону 2021 г

Содержание

Введение

Цели и задачи

Величайшая тайна. Как возникла жизнь на Земле?

Основные гипотезы происхождения жизни

Креациониз

Гипотеза самозарождения жизни

Гипотеза стационарного состояния

Гипотеза панспермии

Заключение

Список использованных источников

Цель и задачи

Цель нашей работы - изучить и проанализировать основные гипотезы возникновения жизни на Земле

Задачи:

- показать многообразие гипотез возникновения жизни на Земле, их достоинства и недостатки;

- развитие навыков поиска, обработки и анализа информации из предложенных источников;

- способствовать формированию коммуникативных навыков, формирование материалистического мировоззрения на проблему возникновения жизни на Земле

Введение

Возникновение жизни на Земле - один из самых трудных и интересных вопросов. Вероятно, наша планета сформировалась примерно 4,5-5 млрд. лет назад из гигантского облака космической пыли. В углублениях земной поверхности образовался Океан и в нем зародилась жизнь. Это было около 3,8 млрд. лет назад.

Вода из него испарялась. Из верхних слоев земной коры, вода вымывала растворимые минералы и огромное количество солей. Через некоторое время произошло засоление морей. 4 млрд. лет назад не было свободного кислорода

Величайшая тайна. Как возникла жизнь на Земле?

Возникновение жизни на Земле - одна из величайших загадок, которая, пока, не по силам науке. Да и развитие ее, жизни, содержит ряд труднообъяснимых моментов. Дарвиновская теория эволюции, подтвержденная множеством фактов, объясняет именно эволюцию уже существующих живых существ, но ничего не говорит о том, как изначально появились эти существа.

Первый вопрос - что такое жизнь, живая материя. Самое распространенное мнение состоит в том, что жизнь начинается с первых организмов, способных воспроизводить самих себя. Таковыми, на сегодняшний день, считаются сложные органические молекулы РНК, содержащиеся во всех клетках. Существует даже такое понятие - «РНК - жизнь». Концепция мира РНК была предложена в 1962 году Александром Ричем, термин был придуман Вальтером Гилбертом в 1986 году. «РНК - жизнь» - это то, что было до появления жизни как таковой, до возникновения клеток и, тем боле, многоклеточных организмов. Некоторые РНК уже удалось синтезировать (Эмиль Фишер и Оскар Пилоти), воспроизводя предполагаемые условия существования Земли миллиарды лет назад. Но эти опыты мало что говорят о том, что было потом. Как из этой органики возникло то, что мы и привыкли называть жизнью.

Основные гипотезы происхождения жизни

1) Креационизм - божественное сотворение живого

2) Гипотеза самопроизвольного зарождения (самозарождение; жизнь возникала неоднократно из неживого вещества)

3) Гипотеза стационарного состояния (жизнь существовала всегда)

4) Гипотеза панспермии (жизнь занесена на Землю с других планет)

5) Гипотеза Биохимической эволюции (жизнь возникла в условиях Земли.

В результате процессов, подчиняющихся физическим и химическим законам, то есть в результате биохимической эволюции)

Креационизм

Все существующее во Вселенной, в том числе жизнь, создано единой Силой-Творцом в результате нескольких актов сверхъестественного творения в прошлом. Организмы, населяющие сегодня Землю, происходят от сотворенных по отдельности основных типов живых существ. Сотворенные виды были с самого начала превосходно организованы и наделены способностью к некоторой изменчивости.

Креационизм -- концепция постоянства видов, рассматривающая многообразие органического мира как результат сотворения богом.

Формирование креационизма в биологии связано с переходом в конце XVIII -- начале XIX века к систематическому изучению морфологии, физиологии, индивидуального развития и размножения организмов, положившему конец представлениям о внезапных превращениях видов и возникновении сложных организмов в результате случайного сочетания отдельных органов. Сторонники идеи постоянства видов (К.Линней, Ж.Кювье, Ч.Лайель) доказывали, что виды реально существуют, что они устойчивы, а размах их изменчивости под влиянием внутренних и внешних факторов имеет строгие пределы. Линней утверждал, что видов существует столько, сколько их было создано во время «творения мира». Стремясь снять противоречие между данными об устойчивости современных видов и данными палеонтологии, Кювье создал теорию катастроф. Последователи Кювье придавали этой теории откровенно креационистский характер и насчитывали десятки периодов полного обновления органического мира Земли в результате деятельности творца.

Благодаря широкому и быстрому признанию дарвинизма, уже с середины 60-х годов ХIX века креационизм утратил свое значение в биологии и сохранился главным образом в философских и религиозных доктринах. В последарвиновский период креационизм претерпел определенные изменения. Были предприняты попытки объединить идею эволюции с религиозными идеями о создании мира. При этом не оспаривалось происхождение человека от обезьяноподобных предков, но сознание и духовная деятельность человека рассматривались как результат божественного творения. Сторонники научного креационизма утверждают, что теория эволюции -- лишь одно из возможных объяснений существования органического мира, не имеющее фактического обоснования и поэтому сходное с религиозными концепциямиспособностью к некоторой изменчивости (микроэволюция) Теория креационизма предполагает, что все живые организмы (либо только простейшие их формы) были в определенный период времени сотворены («сконструированы») неким сверхъестественным существом (божеством, абсолютной идеей, сверхразумом, сверхцивилизацией и т.п.). Очевидно, что последователи большинства ведущих религий мира, в частности христианской религии. Теория креационизма и в настоящее время достаточно широко распространена, причем не только в религиозных, но и в научных кругах. Обычно ее используют для объяснения наиболее сложных, не имеющих на сегодняшний день решения вопросов биохимической и биологической эволюции, связанных с возникновением белков и нуклеиновых кислот, формированием механизма взаимодействия между ними, возникновением и формированием отдельных сложных органелл или органов (таких, как рибосома, глаз или мозг). Актами периодическою «сотворения» объясняется и отсутствие четких переходных звеньев от одного типа животных к другому, например от червей к членистоногим, от обезьяны к человеку и т.п. Необходимо подчеркнуть, что философский спор о первичности сознания (сверхразума, абсолютной идеи, божества) либо материи принципиально не разрешим, однако, поскольку попытка объяснить любые трудности современной биохимии и эволюционной теории принципиально непостижимыми сверхъестественными актами творения выводит эти вопросы за рамки научных исследований, теорию креационизма нельзя отнести к разряду научных теорий происхождения жизни на Земле. Креационизм свое доминирующее влияние на науку утратил к середине прошлого века в связи с бурным развитием всех направлений науки.

Плюсы концепции

Данная концепция объясняет довольно просто все мироустройство, центральной фигурой которого выступает человек. Вся деятельность человека, связанная с искусством, научной работой или духовными стремлениями объясняется волей Творца.

На стороне креационизма выступает ряд современных ученых. Теория значительно развилась вместе с его основоположниками, представляющими научный креационизм.

Ими являются:

Жорж Леопольд Кювье, живший в начале 19 века. Он был исследователем и естествоиспытателем. Проводил многочисленные раскопки и внес большой вклад в палеонтологию. Ставил эксперименты, и делал вскрытия. Стал основоположником сравнительной анатомии. Он старался подогнать научные открытия под креационизм.

Различия между найденными ископаемыми и современными животными он объяснял периодическими глобальными катастрофами на всей планете. Когда под влиянием масштабных сдвигов земной коры происходило полное уничтожение всего животного и растительного мира. Оставались лишь небольшие территории, которые не затронула катастрофа. Выжившие ни них животные и фауна постепенно мигрировали на свободные участки. А исчезнувшие виды остались в виде ископаемых.

По его рассуждениям было не менее 30 произошедших катастроф.

Гипотеза самозарождения жизни

На протяжении тысячелетий люди верили в самопроизвольное зарождение жизни, считая его обычным способом появления живых существ из неживой материи. Незнание способов размножения многих организмов служило причиной того, что для них считалось возможным зарождение рыб из ила, червей из почвы, мышей из грязи.

Эта теория была распространена в Древнем Китае, Вавилоне и Египте в качестве альтернативы креационизму, с которым она сосуществовала. Аристотель, которого часто провозглашают основателем биологии, придерживался теории спонтанного зарождения жизни. На основе собственных наблюдений он развивал эту теорию дальше, связывая все организмы в непрерывный ряд -- «лестницу природы». Идея самозарождения высказывалась также философами Древней Греции, она, по-видимому, так же стара, как и само человечество. На протяжении истории эта гипотеза видоизменялась, но по-прежнему оставалась ошибочной.

Существовали такие легенды. «Послушайте историю про Бернакельского гуся. Этот гусь вырастает на обломках сосны, носящихся по морским пучинам. Вначале он имеет вид капельки смолы. Он прикрепляется клювом к дереву и выделяет для безопасности твердую скорлупу, в которой живет спокойно и беззаботно. Через некоторое время у гуся вырастают перья, и тогда он сходит с куска коры в воду и начинает плавать. А в один прекрасный день взмахивает крыльями и улетает. Еще есть на свете и такие деревья, на которых растут плоды, имеющие форму дыни. Из них появляются ягнята»

Эти «факты» считались убедительными, до тех пор, пока итальянский врач Франческо Реди (1626-1697) не подверг сомнению теорию спонтанного зарождения. В 1688 г. он раскрыл сущность появления жизни в гниющем мясе. Ф. Реди сформулировал свой принцип: «Все живое - от живого» и стал основоположником концепции биогенеза, утверждавшей, что жизнь может возникнуть только из предшествующей жизни.

Французский микробиолог Л. Пастер (1822-1895) своими опытами с вирусами окончательно доказал несостоятельность идеи спонтанного самозарождения жизни. Однако, опровергнув эту гипотезу, он не предложил свою, не пролил свет на вопрос о возникновении жизни.

Тем не менее опыты Л. Пастера имели большое значение в получении богатого эмпирического материала в области микробиологии его времени.

Гипотеза стационарного состояния

Согласно гипотезы стационарного состояния, Земля никогда не возникала, а существовала вечно, она всегда была способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень незначительно. Согласно этой версии, виды также никогда не возникали, а существовали всегда, и у каждого вида есть лишь две возможности - либо изменение численности, либо вымирание

Согласно этой гипотезе Земля никогда не возникала, а существовала вечно. Она всегда была способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень мало, виды животных и растений также существовали всегда. Эту гипотезу называют иногда гипотезой этернизма (от лат. eternus -- вечный). Сторонники этой теории не признают, что наличие или отсутствие определенных ископаемых остатков может указывать на время появления или вымирания того или иного вида, и приводят в качестве примера представителя кистеперых рыб -- латимерию. По палеонтологическим данным кистеперые вымерли в конце мелового периода 70 млн лет назад. Однако это заключение пришлось пересмотреть, когда в районе Мадагаскара были найдены живые представители кистеперых. Сторонники теории стационарного состояния утверждают, что только изучая ныне живущие виды и сравнивая их с ископаемыми останками, можно сделать вывод о вымирании, да и в этом случае весьма вероятно, что он окажется неверным. Используя палеонтологические данные для подтверждения теории стационарного состояния, ее немногочисленные сторонники интерпретируют появление ископаемых остатков в экологическом аспекте. Так, например, внезапное появление какого-либо ископаемого вида в определенном пласте они объясняют увеличением численности его популяции или его перемещением в места, благоприятные для сохранения остатков. Большая часть доводов в пользу этой теории связана с такими неясными аспектами эволюции, как значение разрывов в палеонтологической летописи, и она наиболее подробно разработана именно в этом направлении.

Концепция вечной Вселенной, до сих пор характерна для восточных религий, таких как индуизм и буддизм. С точки зрения современных астрономических знаний эта гипотеза не рассматривается как научная

Гипотеза панспермии

Гипотеза Вечной Жизни ( выдвинута немецким ученым В. Прейером) Согласно гипотезы стационарного состояния, Земля никогда не возникала, а существовала вечно,она всегда была способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень незначительно. Согласно этой версии, виды также никогда не возникали, а существовали всегда, и у каждого вида есть лишь две возможности - либо изменение численности, либо вымирание.

Эта теория не предлагает никакого механизма для объяснения первичного возникновения жизни, а выдвигает идею о ее внезапном происхождении. Поэтому ее нельзя считать теорией возникновения жизни как таковой; она просто переносит проблему возникновения жизни в какое-то другое место Вселенной.

Теория панспермии утверждает, что жизнь могла возникнуть один или несколько раз в разное время и в разных частях Галактики или Вселенной. Для обоснования этой теории используются многократные появления НЛО (неопознанных летающих объектов), наскальные изображения предметов, похожих на ракеты и «космонавтов», а также (пока еще пишем -- не подтвержденные) сообщения о встречах с инопланетянами. Советские и американские исследования в космосе позволяют считать, что вероятность обнаружить жизнь в пределах нашей Солнечной системы ничтожна, -- однако они не дают никаких сведений о возможной жизни вне этой системы. При изучении материала метеоритов и комет в них были обнаружены многие «предшественники живого» -- такие вещества, как цианогены, синильная кислота и органические соединения, которые, возможно, сыграли роль «семян», падавших на голую землю. Появился ряд сообщений о нахождении в метеоритах объектов, напоминающих примитивные формы жизни, однако доводы в пользу их биологической природы пока не кажутся ученым убедительми.

Сторонники панспермии:

Рихтер - не единственный ученый, который был приверженцем теории панспермии. Также сторонниками данной идеи являются знаменитые научные деятели Кельвин, Гельмгольц и Аррениус.

Стоит отметить, что Аррениус даже рассчитал возможность попадания бактериальных спор из космоса на нашу планету. Более того, именно он обратил внимание на эксперименты, проводимые отечественным физиком Лебедевым, который открыл давление потока света. Согласно теории Аррениуса, микроорганизмы перемещаются среди разных космических объектов не посредством метеоритов, комет или астероидов, а благодаря давлению солнечного света.

По мнению другого ученого - Вернадского, жизнь находилась на Земле на протяжении всего периода ее существования.

панспермия жизнь самозарождение

Зарождение жизни на Земле - длительный эволюционный процесс становления живой материи в недрах неживой. Произошло это путем химической эволюции, в результате которой простейшие органические вещества образовались из неорганических под влиянием сильнодействующих физико-химических процессов.

Первую научную теорию относительно происхождения живых организмов на Земле создал советский биохимик Александр Иванович Опарин (1894-1980). В 1924 г. он опубликовал работу «Происхождение жизни на Земле», в которых изложил представления о том, как могла возникнуть жизнь на Земле. Согласно этой теории, жизнь возникла в специфических условиях древней Земли, и рассматривается Опариным как единый естественный процесс, который состоял первоначальной химической эволюции, перешедшей постепенно на качественно новый уровень - биохимическую эволюцию.

По Опарину, процесс, приведший к возникновению жизни на Земле, может быть разделен на три этапа: 1. Возникновение органических веществ. 2. Образование из более простых органических веществ биополимеров (белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов, липидов и др.) и образованию коацерватных капель - структур типа геля. 3. Образованию полинуклеотидов - ДНК и РНК и включение их в коацерваты. Возникают примитивные самовоспроизводящиеся организмы. Огромное достоинство этой теории состоит в том, что большая ее часть может быть проверена.

Гипотеза Опарина была лишь первым шагом в развитии биохимических представлений о возникновении жизни. Он говорил о запуске процесса химической эволюции, которая предшествует эволюции биологической.

В 1929 г. появилась статья английского биолога Д.Холдейна на ту же тему. Можно встретить информацию, что это теория химической эволюции называют еще теорией Опарина-Холдейна. Первенство в образовании жизни А.И.Опарин отдавал белкам, а Дж.Холдейн - нуклеиновым кислотам. Ученые утверждают, что на возникновение жизни в земном варианте потребовалось времени - менее одного млрд. лет. Уже около 4 млрд. лет назад существовали первые микроорганизмы, от которых произошло все многообразие форм земной жизни.

Гипотеза Опарина-Холдейна завоевала много сторонников.

Заключение

Проблема происхождения жизни на Земле - сложный вопрос биологии, который интересует человечество с давних времен. Она привлекает к себе пристальное внимание ученых разных стран и интересует вообще всех людей мира. Вопрос о происхождении жизни труден в исследовании потому, что ученые сегодня не в состоянии воспроизвести процесс возникновения жизни с такой же точностью, как это было несколько миллиардов лет назад. В настоящее время живое происходит только от живого. Возможность повторного возникновения жизни на Земле исключена. Теперь живые существа появляются только вследствии размножения

Список использованных источников

№1: Опарин А.И. "Происхождение жизни". - М.: "Мир", 1998- 192 с.

2. Вернадский В.И. «Живое вещество». - М., Наука, 1978 г., - 358 с.

3. Горелов, А. А. «Концепции современного естествознания» : учеб. пособие / А. А. Горелов. -- 2-е изд., перераб. и доп. -- М. : Издательство Юрайт ; ИД Юрайт, 2011. -- 345 с.

4. Еськов К. «Удивительная палеонтология: История Земли и жизни на ней». М., 2007.-242 с.

5. Кесарев В.В. «Эволюция вещества во вселенной» - М. Атомиздат 1996- 227 с.

6. Кунин Е.В. «Логика случая. О природе и происхождении биологической эволюции» -Издательство Центрполиграф, 2014 г.- 274 с.

7. Лисова Н. «Общая биология»./ Под ред... - Мн., 1999.- 178 с.

8. Найдыш В. М. «Концепции современного естествознания». - Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Альфа-М; ИНФРА-М, 2004. -- 622 с.

Размещено на Allbest.ru