Резюме - произхода на живота на Земята

ГЛАВА 12. ОРГАНИЧНИ света като РЕЗУЛТАТ ОТ РАЗВИТИЕ

Появата на живота на Земята

Сложността на проблема за произхода на живота на Земята е генерирала много съответните хипотези и концепции. Настоящата липса на единна, obschepriznavaemoy в академичния свят теория за произхода на живота е основната причина за опазване, до настоящия момент, жизнеспособността на много от тях, включително и концепциите за идеалист.

Всички хипотези (понятия) и теорията за произхода на живота на Земята могат да се групират в пет групи.

1. креационна концепция. въз основа на одобрението на "всяко живо същество, създадено от Твореца (Бог)." В този случай, от всички itselesoobrazno веднага уредил конкретна среда за съществуването на организмите остават непроменени.

2. концепция на спонтанна поколение. DILAS-живот на нуклеофилно и продължава да се появяват в момента на неорганични вещества (вода, утайка, и т.н.). Според холандеца JB Helmont (1579-1644) в продължение на 3 седмици се случва samoza родения мишки шепа зърно в тъмен шкаф. През XVII век на срива на подобна кон-цепция е демонстрирана в експерименти
(Фиг. 155) Francesco Redi (1626-1698), и по-късно убедително установено (фиг. 156) Lui Pasterom (1822-1895).

3. Хипотези стационарен признаване sostoyaniyaiskhodyat на вечността на вселената и вечността на съществуване има такова нещо като живот. Ограничен период от време само отделни органи, съществуват (звезди, планети) или форми на живот върху тях.

Фиг. 155 (вляво). Насладете Франческо Реди (1668). Някои от бурканите, в които бяха мъртви змии, са били покрити с муселин, а други останаха отворени. Maggots появяват само в държавните банки; в затворен те не са били. Реди обясни с факта, че една муха имам в отворени буркани и депозирала тук яйца, които се излюпват ларви (жизнен цикъл мухата - в долната част на фигурата). Банките са покрити с мухи не може да проникне и следователно няма ларви или мухи в тези банки не Фиг. 156 (вдясно). Колби с извит врат, които са били използвани в експериментите на Луи Пастьор. Безплатна въздух влиза през отворения край на тръбата, но той не беше достатъчно бързо, за да минават по извита част от него, извършване на относително тежки бактериите. Или други бактерии присъстват в въздушни клетки се заселват в долната част на огънатата част на врата, а въздухът се подава допълнително и се подава в самата колба. Чорбата не е mutnel - "спонтанни бактерии" в това не се случи. Sneak в колба и да предизвика разпадане бульон бактерии могат да бъдат само случаят, ако крушката прекъсна врата

4. хипотези и теории за панспермията. Възможността за въвеждане на живите организми на Земята от други планети (небесните тела). Теорията на създател първия панспермията е шведски химик S. Арениус (1859-1927). В средата на XX век L. Orgel и Крик разработен хипотезата за насочено панспермията. Животът се появи на нашия план, тези, се дължи на факта, че някакъв вид съзнание същества на Земята намерите подходящи условия за живот, оборудвани контейнери примитивни организми и ги изпрати по специален носител на Земята.

Най-често срещаните и добре обосновани теории сред тази група е теорията, разработена от независимия български учен академик AI Опарин (1894-1980) и на американския учен Джон. Халдейн (1892-1964). В тази връзка, най-често се споменава като теорията на Опарин-Holdeyna.V съответствие с това са шест етапа на трансформация.

1. Формиране намаляване (първична) от атмосферата на Земята. характеризиращ се с разлика модерен окислителна атмосфера (N2, O2, CO2, двойки H2O) присъствието в състава на метан, водород, амоняк, водороден цианид и други лесно влиза в химична реакция (агресивни) газове. Формирането на такава атмосфера е, всъщност, е предпоставка за химическата произхода на живота на Земята.

2. Синтез на прост (с ниско молекулно тегло) органични съединения от газа редуцираща атмосфера. Реалността на тази стъпка по-късно потвърди редица моделни експерименти на американския биохимик С. Милър (1930) и на американския физик и химик Юри (1893-1981), извършени от тях през 1953 г.. Когато са изложени на изхвърлянето на искра в газообразна смес от метан, водород, амоняк и водна пара, са получили серия от малки органични молекули: аминокиселини (глицин, аланин, β-аланин, аспарагинова киселина, α-аминомаслена киселина) и органичната bezazotis Tide киселина и захар. През 1963 г. По подобен начин се синтезират аденин, гуанин, AMP и АТР. По-късно L. Orgel прост синтезира нуклеинова киселина (дължина на веригата от шест мономерни единици) в инсталация, подобна на Милър. Така за първи път демонстрира възможността abiogenous синтез на органични съединения в системи които имитират предполагаем първична структура на земната атмосфера. първичния енергиен източник за атмосферата на тези реакции са очевидно UV и радиоактивни лъчения, електрически разряди, вулканична и други процеси.

3. полимеризация на мономери, за да се образува вериги на протеини и нуклеинови киселини. Експерименти С Fox, проведено през 1961 демонстрира приложимостта на тази г .: накисване в съдове приготвени парчета лава, с температура 130 ° С в суха смес + аминокиселини образуват протеини (полипептиди). Възможно е, че в далечното минало Земята на наклоните на вулканични конуси под охлаждане лава потече като реакции на аминокиселини и нуклеотиди полимеризационни продукти след това се отмиват в душове океан.

4. Получаване на органични вещества fazovoobosoblennyh системи отделят от външни мембрани на околната среда. Получените полимери като концентрацията във вода на океана (първичния бульон) се смесват в мултимолекулни комплекси под формата на колоидни капки (коацервати или микросфери), които имат подобна мембрана уплътнява външния слой и се суспендират във водна среда (фиг. 157). Разнообразие от "супа" състав в различни части на океана са причинени от Вало-коацервати разлика в състава и формират основата за биохимичната еволюция - от действието на естествено гора. Коацервати абсорбира Me-талий йони и образуват ензими. На границата между външната среда и сливащи облицовани молекулни Lipi-редове, създавайки подобие клетка Membe-рана.

При определени условия CoA tservaty свойства показват отворени живите системи: селективно абсорбиращ, ако химичните съединения от заобикалящата среда на кипене и ги включват в различни химични реакции, продуктите, които могат да бъдат освободени в околната среда. Експериментите показаха, че образуването на микросфери (Сливащата суспензии), характерни за полимери (например, протеин) в разтвор. Още в етапа на микросферите очевидно настъпили избор, в който съединението продължава най-подходящ за извършване на биологични функции.

5. Появата на probiontov и протоклетки - първичните живите същества, избран DIP характеризират връзката между вътреклетъчната ДНК и синтезирани по план му в протеин клетка. На този етап, изборът на химикала напълно заменя биологичната (природен) селекция.

6. появата на първите едноклетъчни организми хетеротрофни характеризират с всички свойства на живот, включително способността да възпроизвежда и прехвърля генетичната информация на потомството. Такива едноклетъчно притежават генетичен протеин и синтезиране система, използвана за живота на само органичен материал. Нови изследвания показват, че може преди първите живите организми 3,5-3,8 милиарда години. Въпреки това, с понижаване (във времето) на концентрацията на свободен органична материя в полза на океана получени организми могат да синтезират органични съединения от неорганични компоненти. По този начин около 3 милиарда години се появиха първия клетъчен тип фотосинтетичния цианобактерии способен да използва светлинна енергия за синтезиране на органични съединения от въглероден диоксид и вода. Даване на разстояние от кислород, те променя състава на атмосферата, която стана окислител. По този начин, животът е възникнал на Земята, тя се е променила условията, които правят възможно външния му вид. Това е отговорът на въпроса, защо сега невъзможно възникването на живите същества в съответствие със схемата на теорията на Опарин-Холдейн.

Същността на последната може да се обобщи накратко, както следва: Стани, veniyu живот предшествано химическата еволюция, който бе заменен биологичната еволюция; Изборът на химически отстъпи на биологични, получил името на естествения подбор.

Независимо от съгласувана система на мислене и експериментално потвърждение на реалността на отделните етапи на произхода на живота, теорията на Опарин-Холдейн не стане общоприето (само) научна теория за произхода на живота на Земята. Това до голяма степен е допринесъл за очевидните недостатъци ( "бели петна"), в това число:

1) невъзможността да се обясни настройката на код връзката между ДНК и протеина в probiontov и протоклетка: като по-специално вече образуван в коацервати протеини (пептиди) може да "улова" съответните гени (кодираща план на първичната структура под формата на нуклеотидни последователности) в образуваните по-късно молекулите ДНК (обратен превод, въз основа на настоящите данни на молекулярната биология и генетика, не може да)?

2) липса на доказателства за състава на протеини и нуклеинови киселини на съществуващите живите организми в техните протеинови молекули съдържат само лявовъртящи аминокиселини и нуклеинови киселини - само дясновъртящ пентоза. Тъй като природата присъщ рацемизация - равновесие наличието на огледални изомери, това, което е предвидено като абсолютен хирален "чистота" на живите? Експерименти С Милър и G.Yuri образува наляво и надясно на абиотични синтез аминокиселинни изомери. И ако изкуствен синтеза на ДНК в своята верига получава Обратно на пентоза, след това след 2-3 нуклеотиди са изградени допълнително сглобяване на ДНК молекулата се прекратява!

3) необясними ограничен брой аминокиселини, които образуват протеините на живи същества: само 20 аминокиселини, включени в протеините на всички, без изключение организми (над 2 милиона) на земята към момента, в природата и вселената (съгласно набора от аминокиселини, които са влезли на Земята от метеорити ) има много по-голяма сума.

Липсата на консенсус от учени за произхода на живота на Земята с помощта на химически и биологичната еволюция, "уязвимост" разпоредби и аргументация Опарин-Холдейн теория допринесат за развитието на нови хипотези и концепции в рамките на (5-ти от по-горе) на теории и концепции. Сред тях са следните.

1. Kosmogeohimicheskaya gipotezaamerikanskogo учен Джордж. Bud, които се опитаха да обяснят образуването на протеини същества само на 20 аминокиселини. Последният, по негово мнение, се съдържат в голям автомобил, в далечното минало, когато се сблъскват със Земята. Колата се съдържа строго определен набор от аминокиселини, която е на земята, направи изходните са наблюдавани по-късно в живота си.

2. Chemoautotrophic teoriyanemetskogo учен G. Vehtersheyzera: кристали от широко пирит на Земята са положително заредени и задържани от органични молекули, като им енергия и електрони. На повърхността на пирит са слят
(Fe + S → FeS2) за образуване на пирит и освобождаване на енергия, която се използва в органичния синтез. С увеличаване на сложността на получения органичен материал като първият chemoautotrophic клетки пролифериращи пъпкуване.

Важно е да се обърне внимание на въпроса за произхода на живота може да осигури пространство данни на научните изследвания, като процес на формиране на живота в различните му етапи може да се извърши и в други региони на Вселената. Въпреки това, exobiology - секцията на биологията, проучване на възможните форми на живот извън планетата Земя, не разполага с необходимите данни: истински признак на живот не е бил намерен на всяка планета в Слънчевата система и отвъд нея. В Слънчевата система, живи същества могат да съществуват само на Земята. Въпреки това е възможно, че животът е възможен не само на вода и въглероден базирани (на Земята), но също така и на амоняка на силиконова основа. За съжаление, човечеството не притежава фундаментално различни методи за откриване на извънземни форми на живот.

Дори и да работи в областта на биологията

Обобщение на биологията