Происхождение или возникновение жизни на земле

Введение
1. Древнегреческие теории происхождения жизни
2. Теории происхождения жизни в средние века
3. Теории происхождения жизни в эпоху Возрождения
4. Дарвин и эволюция
5. Теории происхождения жизни ХХ века
6. Первые теории Опарина
Заключение
Список литературы

В 70-х годах XIX века на эволюционное развитие материи как на единственно возможный путь возникновения жизни со всей определенностью указывал Ф. Энгельс. Жизнь, согласно Энгельсу, не существует вечно и не самозарождается внезапно, она возникает в процессе эволюции материи везде и всегда, когда для такого рода эволюции создаются необходимые условия.
Однако это полное глубокого смысла положение Энгельса не нашло достаточно широкого отражения в работах естествоиспытателей его времени. Лишь очень немногие из них и то только в общей форме декларировали значение эволюционного принципа для решения проблемы происхождения жизни.
Главное препятствие, которое сразу же вставало на пути любых попыток конкретно представить себе породившую жизнь эволюцию, заключалось в том общепринятом в то время убеждении, что органические вещества в природных условиях могут возникать и фактически всегда возникают только биогенным путем, только через посредство организмов.
Вместе с тем все непосредственные наблюдения в природных условиях всегда согласованно и однозначно обнаруживали исключительно только биогенный путь образования органических веществ на поверхности Земли. Все современное живое население нашей планеты существует сейчас только за счет тех органических веществ, которые образовались в результате жизнедеятельности организмов, в процессе фотосинтеза или хемосинтеза зеленых растений или специфических бактерий. Мало того, даже ископаемые органические вещества нефти и каменного угля также в основном носят биогенный характер своего происхождения, так как они главным образом являются продуктами глубокого разложения и изменения погребенных в земной коре остатков существовавших когда-то на ней организмов. Отсюда делался вывод, что образование органических веществ в природных условиях вообще возможно только через посредство организмов (биогенно). Такого рода убеждения, естественно, создавали непреодолимые, как казалось, трудности на пути решения проблемы происхождения жизни. Органические вещества составляют основу материального субстрата всех живых существ. Без них нет жизни на нашей планете, так как только закономерное взаимодействие этих веществ может определять собой известную динамическую организацию живых тел во времени, составляет существо биологического обмена веществ. Поэтому понятно, что изучение эволюции материи на пути к возникновению жизни нужно начинать с решения вопроса, как первично образовались хотя бы наиболее примитивные представители органических соединений. Но если эти вещества в природных условиях могут образовываться только в процессе жизнедеятельности организмов, мы невольно попадаем в порочный круг, из которого как будто бы нет выхода.
Позднее (1929) была опубликована статья Дж. Холдейна, которая имела большое значение в развитии учения о происхождении жизни. В ней автор также доказывал, что возникновение органических веществ произошло раньше образования первичных организмов, и развивал эволюционные взгляды на этот процесс.
Представление о первичном образовании органических веществ на Земле стало все шире распространяться в научных кругах, в особенности после того как присутствие углеводородов было обнаружено в атмосфере больших планет и их спутников, в межзвездной газово-пылевой материи и на других космических объектах. Этому весьма способствовали работы ряда астрономов, физиков, химиков и геологов. Здесь, в частности, следует отметить книгу Г. Юри: «Планеты, их возникновение и развитие» и книгу Дж. Бернала «Физические основы жизни».
Решению вопроса о дальнейшей эволюции первичных углеродных соединений на нашей планете, об их превращениях в условиях древней гидросферы и атмосферы Земли весьма способствовали многочисленные эксперименты, воспроизводящие эти условия в лабораторной обстановке. Эти опыты были успешно начаты американским ученым С. Миллером, который при воздействии тихих разрядов на газовую смесь, состоящую из метана, аммиака, водорода и паров воды, получил аминокислоты — эти важнейшие компоненты белковой молекулы.
В дальнейшем такого рода исследования стали осуществляться многочисленными учеными в ряде стран мира. Подробно эти исследования будут описаны нами при дальнейшем изложении. Здесь только нужно отметить, что в этих опытах из примитивных углеродистых соединений было синтезировано большое число разнообразных веществ, а также их полимеров, аналогичных белкам, нуклеиновым кислотам и т. д. Наряду с этим осуществлялись обширные исследования по первичному формированию из этих полимеров многомолекулярных образований, возникновению в них примитивного обмена веществ и т. д.
Таким образом, в середине ХХ века произошел решительный перелом в отношении естествоиспытателей к проблеме происхождения жизни.
Раньше эта проблема была, если можно так выразиться, под запретом, посвященные ей работы в научной литератур; того времени были крайне немногочисленны и в большинстве случаев носили лишь общий, умозрительный характер.
Этот симпозиум сыграл важную роль в деле нашего дальнейшего продвижения к решению проблемы возникновения жизни. Он не только подвел итоги прежним исследованиям, но и наметил пути для согласованной работы ученых разных стран и специальностей.
Правда, мы не сможем сейчас обнаружить в окружающих нас природных условиях первичного возникновения жизни, так как процесс эволюции углеродистых образований носил необратимый, односторонне направленный характер. Мы лишены также возможности искусственно воспроизвести весь этот процесс в целом, в том виде, как он совершался в природе, так как он длился в течение более миллиарда лет. Однако отдельные этапы этого процесса вполне доступны для объективного научного исследования. Сейчас для этого с успехом используются следующие три пути:
1. Обнаружение и изучение отдельных звеньев эволюционного процесса в природных условиях в том случае, если эти условия и сейчас являются такими же, какими они были в доактуалистическую эпоху (т. е. до возникновения жизни). Этот метод исследования распространяется не только на нашу планету, но и на другие объекты Вселенной, изучение которых приобретает все большее и большее значение по мере проникновения человека в Космос.
Искусственное воспроизведение в лабораторной обстановке тех условий, которые существовали на еще безжизненной Земле, на отдельных этапах эволюции углеродистых соединений; изучение совершающихся в этих условиях процессов — синтеза все более и более сложных органических веществ и образования из них многомолекулярных систем, и, наконец, построение и изучение моделей этих систем и процессов.
Сравнительно-биохимические исследования современных организмов, стоящих на разных ступенях развития. Эти исследования позволяют выявить порядок эволюции обмена веществ и его наиболее ранние звенья, возникавшие в самом процессе становления жизни. Полученные таким путем данные являются исходными для построения искусственных моделей, наделенных все более и более сложным обменом веществ.
6. Первые теории Опарина
Для того чтобы влияние бурно развивающейся биохимии распространилось и па проблему возникновения жизни, должно было пройти время. Сначала биохимики были слишком заняты изучением конкретных химических превращений, происходящих в целом организме или в его изолированных частях, так что вопрос возникновения жизни их нисколько не волновал: он казался слишком уж отвлеченным и умозрительным. Тем не менее накопление фактов, говорящих о химическом и генетическом единстве жизни, неминуемо должно было рано или поздно навести на определенные размышления о ее возникновении. Первым опытом в этом роде явилась книга А. И. Опарина «Происхождение жизни», выпущенная им в 1924 г.. Идеи, высказанные в этой небольшой по объему книге, легли в основу почти всех современных теорий возникновения жизни. Пять лет спустя те же самые по существу положения, но независимо от Опарина были в гораздо более краткой форме высказаны Холдейном.
В основе взглядов Опарина и Холдейна на возникновение жизни лежит гипотеза о восстановительной атмосфере, состоящей из метана и аммиака и находящейся в непосредственном контакте с первичным океаном. По причинам, указанным ниже, я вовсе не считаю, что такая точка зрения абсолютно неверна, но мне кажется, что это лишь часть истины. Жизнь на Земле могла, но вовсе не должна была возникнуть (целиком или частично) таким путем. Причем эта, ставшая уже классической картина таит в себе следующий вопрос: как же все-таки углеродные соединения впервые попали в океан и атмосферу? Образовались ли они путем каких-то фотохимических процессов denovo или это остатки соединений, возникших на предыдущей стадии, которая протекала на небольших планетезимальных телах, впоследствии агломерировавших и образовавших планеты? Нельзя ли предположить, что часть этих углеродных и азотистых соединений подверглась разрушению, а сохранившаяся часть в процессе консолидации оказалась на поверхности?
Заключение
В заключение мы попытаемся дать некоторую объективную хронологию тех событий, которые были описаны выше, так как без этого нельзя считать историю возникновения жизни вполне законченной.
Однако в настоящее время можно говорить (да и то довольно предположительно) лишь о последовательности отдельных этапов биогенеза, абсолютные же даты, установленные путем изучения палеонтологических находок, относятся в основном к гораздо более поздним событиям развития жизни на Земле.
Если исчисление возраста нашей планеты начинать с того времени, когда она стала формироваться из материала протопланетного облака, то для ровного счета можно принять этот возраст равным примерно 5 миллиардам лет. Поэтому, если бы мы захотели изложить полную историю Земли, нам пришлось бы написать 10 томов по 500 страниц каждый том, причем каждая страница соответствовала бы периоду в один миллион лет. Еще недавно считалось, что мы умеем последовательно, читать всего только один, последний, 10-й том этой истории.
Сохранившиеся с начала кембрийского периода окаменевшие остатки животных и растений позволяют нам ясно представить себе непрерывно совершавшийся в течение 500 миллионов лет необратимый процесс последовательного развития органического мира. Сменявшие друг друга на этом длинном пути развития жизни отдельные важнейшие этапы настолько отчетливо представлены в палеонтологической летописи Земли этого периода, что весь процесс в целом может служить надежным хронометром, при помощи которого геологи определяют время возникновения исследуемых ими осадочных пород.
Вряд ли за последнее тысячелетие человек существенно изменился в биологическом отношении, но он за это время приобрел невиданную доселе власть над окружающей его природой. И это его могущество есть результат общественного, социального, а не индивидуального биологического развития.
Широкая столбовая дорога человеческого прогресса проходит сейчас уже не через биологическое развитие индивидуальной человеческой личности, а через совершенствование его общественной жизни, через прогресс социальной формы движения материи.
Список литературы
Е. Lippman. Urzengung und Lebenskraft. Springer, Berlin. (1933). Arbman. Arch. Religioswissenschaft, v. 29, p. 293—320, 1931.
История философии. Изд. АН СССР. М., 1957, т. I.
П. Таннери. Первые шаги древнегреческой науки. Тип. В. Безобразова. СПб., 1902.
Апулей. Метаморфозы. Пер. М. Кузьмина и С. Маркиша. Изд. АН СССР, 1956.
Г. Гурев. Системы мира. Изд. АН СССР. М.—Л, 1940.
Д. Писарев. Подвиги европейских авторитетов. Соч. т. 5. Изд. Ф. Павленкова, СПб., 1909—1913.
К. Циолковский. Собрание трудов. Изд. «Наука», 1964.
Ж. Ламарк. Анализ сознательной деятельности человека. Пер. с франц. СПб., 1899. См. также А. Студицкий. Успехи совр. биол., 39, 3, 1955.
. Е. Lippma n. Urzengung und Lebenskraft. Springer, Berlin. (1933). Arbman. Arch. Religioswissenschaft, v. 29, p. 293—320, 1931.
. История философии. Изд. АН СССР. М., 1957, т. I.
. П. Таннери. Первые шаги древнегреческой науки. Тип. В. Безобразова. СПб., 1902.
. Апулей. Метаморфозы. Пер. М. Кузьмина и С. Маркиша. Изд. АН СССР, 1956.
. Г. Гурев. Системы мира. Изд. АН СССР. М.—Л, 1940.
. Д. Писарев. Подвиги европейских авторитетов. Соч. т. 5. Изд. Ф. Павленкова, СПб., 1909—1913.
К. Циолковский. Собрание трудов. Изд. «Наука», 1964.
. Ж. Ламарк. Анализ сознательной деятельности человека. Пер. с франц. СПб., 1899. См. также А. Студицкий. Успехи совр. биол., 39, 3, 1955.
2