трусики женские украина

На головну

Походження і еволюція життя на Землі - Біологія

Зміст

Введення

1. Відмінність живого від неживого.

2. Концепція виникнення життя.

3. Речовинна основа життя.

Висновок

Список використаної літератури.

Вступ

Актуальність теми. Одним з найбільш важких, і в той же час цікавих в сучасному природознавстві є питання про походження життя. Він важкий тому, що, коли наука підходить до проблем розвитку як створення якісно нового, вона виявляється у межі своїх можливостей як галузі культури, заснованої на доказі і експериментальній перевірці тверджень. З незапам'ятних часів походження життя було загадкою для людства. З моменту своєї появи завдяки труду людина починає виділятися серед інших живих істот. Але здатність задати собі питання «звідки ми?» людина отримує порівняно недавно-7-8 тис. років тому, на початку нового кам'яного століття (неоліту). Вельми примітно, що саме на початку неоліту люди виходять з печер і починають будувати постійні житла на відкритих місцях. Перед поглядом людини розкривається мир, який до того був йому відомий лише частково. Картина навколишнього світу безперервно збагачується, оскільки людський розум відкриває всі нові горизонти. До цього часу чоловік насилу відділяв себе від інших тварин (людина була і мисливцем, і своєрідною дичиною), але поступово він став відмежовувати себе від природи і своїм внутрішнім духовним світом.

Питання об походження життя на Землі належить до числа найбільш складних питань науки. Навколо цього питання протягом багатьох віків розгорталася боротьба релігії і науки, ідеалізму і матеріалізму. Ідеалісти затверджують, що виникнення життя на Землі не можна пояснити матеріальними причинами. По їх уявленнях, в основі життя лежать не матеріальні процеси, а не доступне розуму людини надприродний вищий духовний початок - « божественний розум », « світовий дух », «вищі сили » і т.д.[1]

Вчені сьогодні не в змозі відтворити процес виникнення життя з такою ж точністю, як це було декілька мільярдів років тому. Навіть найбільш ретельно поставлений досвід буде лише модельним експериментом, позбавленим рядом чинників, що супроводили появу живого на Землі. Трудність методологічна - в неможливості проведення прямого експерименту по виникненню життя (унікальність цього процесу перешкоджає використанню основного наукового методу). Питання про походження життя цікаве не тільки сам по собі, але і тісним зв'язком з проблемою відмінності живої від неживого, а також зв'язком з проблемою еволюції діяли при зародженні життя. У чому суть живого? Як і наскільки механізми еволюції діяли при зародженні життя?

1. Відмінність живого від неживого

Мир живих істот, включаючи людину, представлений біологічними системами різної структурної організації і різного рівня супідрядності, або узгодженості. З курсу ботаніки і зоології відомо, що всі живі організми складаються з кліток. Як бактерійна клітка, так і клітка найпростіших являє собою цілий організм, здатний виконувати всі функції, необхідна для забезпечення життєдіяльність. А ось клітки, вхідні до складу багатоклітинного організму, специализированны, тобто можуть здійснювати тільки одну яку-небудь функцію і не здатні самостійно існувати поза організмом. Елементи організму - клітки, тканини і органи - в сумі ще не являють собою цілісний організм. Лише з'єднання їх в історично чому склався в процесі еволюції порядку, їх взаємодія, утворить цілісний організм.

Інтуїтивно ми всі розуміємо, що є живе і що - мертве. Однак при спробі визначити суть живого виникають трудності. Так, один з авторів запропонував наступне «глибокодумне» визначення: живий організм - це тіло, складове з живих об'єктів; неживе тіло - доданок з неживих об'єктів[2].

Але крім подібних, явно беззмістовних визначень, що являють собою, по суті, тавтологію, мають і інші, більш змістовні. Однак і вони на перевірку виявляються неповними і тому вразливими. Широко відомо, наприклад, визначення, дане Ф.Енгельсом, що життя - це спосіб існування білкових тіл, істотним моментом якого є постійний обмін речовин з навколишньою їх зовнішньою природою. І все ж жива миша і свічка, що горить з фізико-хімічної точки зору знаходяться в однаковому стані обміну речовин із зовнішньою середою, одинаково споживаючи кисень і виділяючи вуглекислий газ, але в одному випадку - внаслідок дихання, а в іншому - в процесі горіння. Цей простий приклад показує, що обмінюватися речовинами з навколишнім середовищем можуть і мертві об'єкти. Таким чином, обмін речовин є хоч і необхідним, але недостатнім критерієм визначення життя, проте, як і наявність білків.

З усього сказаного можна зробити висновок, що дати точне визначення життя вельми непросто. Сучасна біологія при описі живого йде по шляху переліку основних властивостей живих організмів. При цьому підкреслюється, що тільки сукупність даних властивостей може дати уявлення про специфіку життя.

До числа властивостей живого звичайно відносять наступні: Живі організми характеризуються складною, впорядкованою структурою. Рівень їх організації значно вище, ніж в неживих системах. Живі організми отримують енергію з навколишнього середовища, використовуючи її на підтримку своєї високої впорядкованості. Велика частина організмів прямо або непрямо використовує сонячну енергію. Живі організми активно реагують на навколишнє середовище. Здатність реагувати на зовнішні подразнення - універсальна властивість всіх живих істот, як рослин, так і тварин. Живі організми не тільки змінюються, але і ускладнюються. Все живе розмножується. Ця здатність до самовоспроизведению, мабуть, сама разюча здатність живих організмів. Причому потомство і схоже, і в той же час чимсь відрізняється від батьків. У цьому виявляється дія механізмів спадковості і мінливості, визначальних еволюцію всіх видів живої природи. Схожість потомства з батьками зумовлена ще однією чудовою особливістю живих організмів - передавати нащадкам закладену в них інформацію, необхідну для життя, розвитку і розмноження. Ця інформація міститься в генах - одиницях спадковості, найдрібніших внутрішньоклітинних структурах. Генетичний матеріал визначає напрям розвитку організму. Живі організми добре пристосовані до середовища мешкання і відповідають своєму образу життя.

З сукупності цих ознак витікає наступне узагальнене визначення суті живого: життя є форма існування складних, відкритих систем, здібних до самоорганизации і самовоспроизведению. Найважливішими функціональними речовинами цих систем є білки і нуклеїнові кислоти[3].

Враховуючи дискуссионность категорії життя, що зберігається, аналіз її ознак потрібно доповнити розглядом структури живого, становлячих його елементів, частин.

Є декілька фундаментальних відмінностей живого від неживого в речовинному, структурному і функціональному планах. У речовинному плані до складу живого обов'язково входять высокоупорядоченные макромолекулярные органічні сполуки, звані биополимерами, - білки і нуклеїнові кислоти (ДНК і РНК). У структурному плані живе відрізняється від неживого клітинною будовою. У функціональному плані для живих тіл характерно відтворювання самих себе. Стійкість і відтворення є і в неживих системах. Але в живих тілах має місце процес самовоспроизведения. Також живі тіла відрізняються від неживих наявністю обміну речовин, здібністю до зростання і розвитку, активною регуляцией свого складу і функцій, здібністю до руху, раздражимостью, приспособленностью до середи і т.д. Невід'ємною властивістю живого є діяльність, активність. «Всі живі істоти повинні або діяти, або загинути. Миша повинна знаходитися в постійному русі, птах літати, риба плавати і навіть рослина повинно зростати»[4].

Багатогранність живого. Предбиологические структури, що являють собою гігантську органічну макромолекулы, є межею хімічної еволюції речовини. Наступний і принципово інакший рівень складності в організації матерії в порівнянні з атомарно-молекулярному рівнем - це жива матерія, жива природа, Життя у всіх її формах є об'єктом біології, тому, маючи на увазі все живе, можна говорити про біологічний рівень організації матерії.

Жива природа (коротко - життя) - це така форма організації матерії на рівні макросвіту, яка різко відрізняється від інших форм відразу багатьма ознаками. Кожний з цих ознак може служити для розмежування живої і неживої природи, а відповідно - основою для визначення, що є життя. Істотними виявляються всі ці ознаки. Жодним з них не можна нехтувати.

Передусім, будь-який живий об'єкт є системою - сукупністю взаємодіючих елементів, яка володіє властивостями, відсутніми у елементів, створюючих цей об'єкт.

Микроскопичность живого означає, що будь-який живий організм, починаючи з бактерії, або ж його самостійно функціонуюча підсистема повинна містити велике число атомів. Інакше впорядкованість, необхідна для життя, руйнувалася б флуктуаціями.

Гетерогенність означає, що організм освічений з безлічі різних речовин.

Відвертість живої системи виявляється в безперервному обміні енергією і речовиною з навколишнім середовищем. Самоорганизация можлива лише у відкритих сильнонеравновесных системах.

Елементний склад живого визначається головним чином шістьма елементами: кисень, вуглевод, водень, азот, сірка, фосфор. Крім того, живі системи містять сукупність складних биополимеров, які для неживих систем не характерні (білки, нуклеїнові кислоти, ферменти і інш.) Живі системи існують кінцевий час. Властивість самовоспроизведения зберігає біологічні види. Кінцівка живих систем створює умови їх змінюваності і вдосконалення.

Властивість усього живого - раздражимость - виявляється у вигляді реакції живої системи на інформацію, вплив ззовні.

Жива система володіє дискретностью - складається з окремих (дискретних) елементів, взаємодіючих між собою. Кожний з них також є живою системою. Нарівні з дискретностью живій системі властиво властивість цілісності - всі її елементи функціонують тільки завдяки функціонуванню всієї системи загалом.

Розглянь детальніше критерії, що відрізняють живі системи від об'єктів неживої природи, і основні характеристики процесів життєдіяльності, що виділяють живу речовину в особливу форму існування матерії.

Особливості хімічного складу. До складу живих організмів входять ті ж хімічні елементи, що і в об'єкти неживої природи. Однак співвідношення різних елементів в живому і неживому неоднакове. Елементний склад неживої природи нарівні з киснем представлений в основному кремнієм, залізом, магнієм, алюмінієм і т.д. В живих організмах 98% хімічного складу доводиться на чотири елементи - вуглевод, кисень, азот і водень. Однак в живих тілах ці елементи беруть участь в утворенні складних органічних молекул, поширення яких в неживій природі принципово інакше по кількості, як по кількості, так і по суті. Переважну більшість органічних молекул навколишнього середовища являють собою продукти життєдіяльності організмів.

Метаболізм. Всі живі організми здібні до обміну речовин з навколишнім середовищем, поглинаючи з неї речовини, необхідні для живлення, і виділяючи продукти життєдіяльності. У неживій природі також існує обмін речовинами, однак при небіологічному кругообігу речовин вони просто переносяться з одного місця на інше або міняється їх агрегатний стан: наприклад змивши грунти, перетворення води в пару або лід.

Живі організми поглинають з навколишнього середовища різні речовини. Внаслідок цілого ряду складних хімічних перетворень речовини з навколишнього середовища уподібнюються речовинами живого організму і з них будується його тіло. Ці процеси називаються асиміляцією, або пластичним обміном. Інша сторона обміну речовин - процеси дисиміляції, внаслідок яких складні органічні сполуки розпадаються на прості, при цьому втрачається їх схожість з речовинами організму і виділяється енергія, необхідна для реакцій біосинтезу. Тому дисиміляцію називають енергетичним обміном.

Єдиний принцип структурної організації. Всі живі організми, до якої б систематичної групи вони ні відносилися, мають клітинну будову.

Репродукція. На организменном рівні самовоспроизведение або репродукція, виявляється у вигляді безстатевого або статевого розмноження особнів. Завдяки репродукції не тільки цілі організми, але і клітки, органеллы кліток (митохондрии, пластиды і інш.) після ділення схожі зі своїми попередниками.

Спадковість. Спадковість полягає в здатності організмів передавати свої ознаки, властивості і особливості розвитку з покоління в покоління.

Мінливість Ця властивість як би протилежно спадковість, але разом з тим тісно пов'язано з нею, оскільки при цьому змінюються спадкові задатки - гени, що визначають розвиток тих або інакших ознак. Мінливість створює різноманітний матеріал для природного відбору, тобто відбору найбільш пристосованих особнів до конкретних умов існування в природних умовах, що в свою чергу, приводить е появі нових форм життя, нових видів організмів.

Зростання і розвиток. Здібність до розвитку - загальна властивість матерії. Під розвитком розуміють безповоротну направлену закономірну зміну об'єктів живої і неживої природи

Раздражімость. Будь-який організм нерозривно пов'язаний з навколишнім середовищем: витягує з неї живлячі речовини, зазнає впливу несприятливих чинників середи, вступає у взаємодію з іншими організмами і т.д. В процесі еволюції у живих організмів виробилося і закріпилося властивість виборче реагувати на зовнішні впливи. Ця властивість носить назву раздражимости. Організми, що не мають нервової системи, наприклад найпростіші або рослини, позбавлені і рефлексів. Їх реакції, що виражаються в зміні характеру руху або зростання, прийнято називати таксисами або тропизмами, додаючи при їх позначенні назву подразника. Наприклад, фототаксис - рух в напрямі до світла; хемотаксис - переміщення організму по відношенню до концентрації хімічних речовин. Кожний рід таксиса може бути позитивним або негативним в залежності від того, діє раздражимость на організм притягаючим або відштовхуючим образом. Під тропизмами розуміють певний характер зростання, який властивий рослинам. Так, гелиотропизм (від греч. «helios» - Сонце) означає зростання наземних частин рослин (стебла, листя) у напрямі до Сонця, а геотропизм (від греч «geo» - Земля) - зростання підземних частин (коріння) в напрямі до центра Землі.

Діськретность. Саме слово дискретность сталося від латинського «discretus», що означат переривистий, розділений. Дискретность - загальна властивість матерії. Так, з курсу фізики і загальної хімії відомо, що кожний атом складається з елементарних частинок, що атоми утворять молекулу. Життя на Землі також виявляється у вигляді дискретних форм. Це означає, що окремий організм або інакша біологічна система (вигляд, біоценоз і інш.) складається з окремих ізольованих, тобто відособлених або відмежованих в просторі, але, проте, тісно пов'язаних і взаємодіючих між собою частин, створюючих структурно-функціональну єдність.

Авторегуляция. Це здатність живих організмів, що мешкають в безперервно змінних умовах навколишнього середовища, підтримувати постійність свого хімічного складу і інтенсивність течії фізіологічних процесів - гомеостаз.

Ритмічність. Періодичні зміни в навколишньому середовищі впливають глибокий чином на живу природу і на власні ритми живих організмів. Енергозавісимость. Живі тіла являють собою «відкриті» для надходження енергії системи. Це поняття запозичене з фізики. Під «відкритими» системами розуміють динамічні, тобто що не знаходяться в стані спокою системи, стійкі лише при умові безперервного доступу до них енергії і матерії ззовні. Таким чином, живі організми існують доти, поки в них поступають енергія і матерія у вигляді їжі з навколишнього середовища.

Таким чином, живі організми різко відрізняються від об'єктів фізики і хімії - неживих систем - своєю винятковою складністю і високою структурною функціональною впорядкованістю. Ці відмінності додають життю якісно нові властивості. Живе являє собою особливий рівень розвитку матерії.

Численні визначення суті життя можна звести до двох основних. Згідно з першим, життя визначається субстрат - носієм її властивостей, наприклад білком. Друга група визначень оперує сукупністю специфічних фізико-хімічних процесів, характерних для живих систем.

2. Концепція виникнення життя

У цей час існує декілька концепцій що розглядають походження життя на землі. Зупинимося лише на деяких головних теоріях, що допомагають скласти досить повну картину цього складного процесу: Креацинізм; Мимовільне (спонтанне) зародження; Гіпотеза панспермии; Гіпотеза біохімічної еволюції.

Креационизм (лати. сгеа - створення). Згідно з цією концепцією, життя і все населяючі Землю види живих істот є результатом творчого акту вищої істоти в якийсь певний час. Основні положення креационизма викладені в Біблії, в Книзі Буття. Процес божественного створення світу мислиться як такий, що мав місце лише одного разу і тому недоступний для спостереження. Цього досить, щоб винести всю концепцію божественного створення за рамки наукового дослідження. Наука займається тільки тими явищами, які піддаються спостереженню, а тому вона ніколи не буде спроможний ні довести, ні відкинути цю концепцію.

Мимовільне (спонтанне) зародження. Ідеї походження живих істот з неживої матерії були поширені в Древньому Китаї, Вавілоне, Єгипті. Найбільший філософ Древньої Греції Арістотель висловив думку про те, що певні «частинки» речовини містять деякий «активний початок», який при відповідних умовах може створити живий організм. Ван Гельмонт (1579-1644), голландський лікар і натурфилософ, описав експеримент, в якому він за три тижні ніби створив мишей. Для цього потрібні були брудна сорочка, темна шафа і пригорща пшениці. Активним початком в процесі зародження миші Ван Гельмонт вважав людський піт.

У ХVII віках завдяки успіхам у вивченні нижчих організмів, запліднення і розвитку тварин, а також спостереженням і експериментам італійського дослідника Ф. Реді (1626-1697), голландському микроскописта А. Левенгука (1632-1723), італійському вченому Л. Спалланцані (1729-1799), російському микроскописта М.М. Тереховського (1740-1796) і інших віра в мимовільне зародження була грунтовно підірвана. Однак аж до появи в середині Х століття робіт основоположника мікробіології Луї Пастера це вчення продовжувало знаходити прихильників. [5]

Розвиток ідеї самозарождения відноситься, по суті, до тієї епохи, коли в суспільній свідомості панували релігійні уявлення. Ті філософи і натуралісти, які не хотіли приймати церковного вчення про «створення життя», при тогочасному рівні знань легко приходили до ідеї її самозарождения. У тій мірі, в якій, в противагу вірі в створення, підкреслювалася думка про природне виникнення організмів, ідея самозарождения мала на певному етапі прогресивне значення. Тому проти цієї ідеї часто виступали Церква і теологи.

Гіпотеза панспермии. Згідно з цією гіпотезою, запропонованою в 1865 р. німецьким вченим Г. Ріхтером і остаточно сформульованої шведським вченим Арреніусом в 1895 р., життя могло бути занесене на Землю з космосу. Найбільш ймовірно попадання живих організмів неземного походження з метеоритами і космічним пилом. Це припущення засновується на даних про високу стійкість деяких організмів і їх спор до радіації, глибокого вакууму, низьких температур і інших впливів. Однак досі немає достовірних фактів, підтверджуючих неземне походження мікроорганізмів, знайдених в метеоритах. Але якби навіть вони попали на Землю і дали початок життя на нашій планеті, питання про початкове виникнення життя залишалося б без відповіді.

Гіпотеза біохімічної еволюції. У 1924 р. биохимиком А.И. Опаріним, а пізніше англійським вченим Дж. Холдейном (1929) була сформулювала гіпотеза, що розглядає життя як результат тривалої еволюції вуглецевих з'єднань.

Сучасна теорія виникнення життя на Землі, звана теорією биопоэза, була сформульована в 1947 р. англійським вченим Дж. Берналом.

У цей час в процесі становлення життя умовно виділяють чотири етапи:

1. Синтез низкомолекулярных органічних з'єднанні (біологічних мономеров) з газів первинної атмосфери.

2. Утворення біологічних полімерів.

3. Формування фазообособленных систем органічних речовин, відділених від зовнішньої середи мембранами (протобионтов).

4. Виникнення найпростіших кліток, що володіють властивостями живого, в тому числі репродуктивным апаратом, що забезпечує передачу дочірнім кліткам властивостей кліток батьківських.

Перші три етапи відносять до періоду хімічної еволюції, а з четвертого починається еволюція біологічна.

Розглянемо більш детально процеси, внаслідок яких на Землі могло виникнути життя. Згідно з сучасними уявленнями, Земля сформувалася біля 4,6 млрд. років тому. Температура її поверхні була дуже високою (4000-8000° З), і по мірі охолодження планети і дії гравітаційних сил відбувалося утворення земної кори із з'єднань разів особистих елементів.

Процеси дегазації привели до створення атмосфери, збагаченої, можливо, азотом аміаком, парами води, вуглекислим і чадним газами. Така атмосфера була, мабуть, відбудовної, про що свідчить наявність в самих древніх гірських породах Землі металів у відновленій формі, таких, як, наприклад, двовалентне залізо. Важливо відмітити при цьому, що в атмосфері були атоми водня, вуглеводу, кисня і азоту, становлячих 99% атомів, вхідного в м'які тканини будь-якого живого організму.

Однак, щоб атоми перетворилися в складні молекули, простих зіткнень їх було недостатньо. Потрібна була додаткова енергія, яка була на Землі як результат вулканічної діяльності, електричних грозових розрядів, радіоактивності, ультрафіолетового випромінювання Сонця.

Відсутність вільного кисня була, ймовірно, недостатньою умовою для виникнення життя. Якби вільний кисень був присутній на Землі в добиотический період, то, з одного боку, він окисляв би органічні речовини, що синтезуються, а з іншою - утворюючи озоновий шар у верхніх горизонтах атмосфери, поглинав би высокоэнергетическое ультрафіолетове випромінювання Сонця. У період виникнення життя, що розглядається, приблизно 1000, що тривав млн. років, ультрафиолет був, ймовірно, основним джерелом енергії для синтезу органічних речовин.

З водня, азоту і з'єднань вуглеводу при наявності вільної енергії на Землі повинні були виникати спочатку прості молекули (аміак, метан і подібні прості з'єднання). Надалі ці нескладні молекули в первинному океані могли вступати в реакції між собою і з іншими речовинами, утворюючи нові з'єднання.

У 1953 році американський дослідник Стенлі Міллер в ряді експериментів моделював умови, що існували на Землі приблизно 4 млрд. років тому.

Пропускаючи електричні розряди через суміш аміаку, метану, водня і пар води, він отримав ряд амінокислот, альдегідів, молочну, оцтову і інші органічні кислоти. Американський біохімік Сиріл Поннаперума добився освіти нуклеотидов і АТФ. У ході таких і аналогічних ним реакцій води первинного океану могли насичуватися різними речовинами, утворюючи так званий «первинний бульйон».

Другий етап перебував в подальших перетвореннях органічних речовин і освіті абиогенным шляхом більш складних органічних сполук, в тому числі і біологічних полімерів.

Американський хімік С. Фокс складав суміші амінокислот, піддавав їх нагріванню і отримував протеиподобные речовини. На первісній землі синтез білка міг пройти на поверхні земної кори. У невеликих поглибленнях в застигаючій лаві виникали водоймища, вмісні розчинені у воді малі молекули, в тому числі і амінокислоти. Коли вода випаровувалася або випліскувалася на гарячі камені, амінокислоти вступали в реакцію, утворюючи протеноиды. Потім дощі змивали протеноиды у воду. Якщо деякі з цих протеноидов володіли каталітичною активністю, то міг початися синтез полімерів, т. е. белковоподобных молекул.

Третій етап характеризувався виділенням в первинному «живлячому бульйоні» особливих коацерватных капіж, що являють собою групи полімерних з'єднань. Було показано в ряді дослідів, що утворення коацерватных суспензій, або микросфер, типове для багатьох біологічних полімерів в розчині. Коацерватные краплини володіють деякими властивостями, характерними і для живої протоплазми, як, наприклад, виборче адсорбувати речовини з навколишнього розчину і за рахунок цього «зростати», збільшувати свої розміри.

Завдяки тому, що концентрація речовин в коацерватных краплинах була в десятки разів більше, ніж в навколишньому розчині, можливість взаємодії між окремими молекулами значно зростала.

Відомо, що молекули багатьох речовин, зокрема полипептидов і жирів, складаються з частин, що володіють різним відношенням до води. Гидрофильные частини молекул, розташовані на межі між коацерватами і розчином, повертаються у бік розчину, де зміст води більше. Гидрофобные частини орієнтуються всередину коацерватов, де концентрація води менше. У результаті поверхня коацерватов придбаває певну структуру і в зв'язку з цим властивість пропускати в певному напрямі одні речовини і не пропускати інші. Завдяки цій властивості концентрація деяких речовин всередині коацерватов ще більше зростає, концентрація інших меншає, і реакції між компонентами коацерватов придбавають певну спрямованість. Коацерватные краплини стають системами, відособленими від середи. Виникають протоклетки, або протобионты.

Важливим етапом хімічної еволюції з'явилося утворення мембранной структури. Паралельно з появою мембрани йшло упорядкування і удосконалення метаболізму. У подальшому ускладненні обміну речовин в таких системах істотну роль повинні були грати каталізатори.

Однією з основних ознак живого є здібність до реплікації, т. е. створенню копій, що не відрізняються від материнських молекул. Такою властивістю володіють нуклеїнові кислоти, які на відміну від білків здібні до реплікації. У коацерватах міг утворюватися протеноид, здатний катализировать полімеризацію нуклеотидов з утворенням коротких ланцюжків РНК. Ці ланцюжки могли виконувати роль як примітивного гена, так і інформаційної РНК. У цьому процесі не брали участь ще ні ДНК, ні рибосомы, ні транспортні РНК, ні ферменти білкового синтезу. Всі вони з'явилися пізніше.

Вже на стадії формування протобионтов мав місце, ймовірно, природний відбір, т. е. збереження одних форм і элиминация (загибель) інших. Так прогресивні зміни в структурі протобионтов закріплялися завдяки відбору.

Поява структур, здатних до самовоспроизведению, реплікації, мінливість визначає, мабуть, четвертий етап становлення життя.

Отже, в пізньому архее (приблизно 3,5 млрд. років тому) на дні невеликих водоймищ або мілководних, теплих і багатих живлячими речовинами морів виникли перші примітивні живі організми, які по типу живлення були гетеротрофами, т. е. харчувалися готовими органічними речовинами, синтезованими в ході хімічної еволюції. Способом обміну речовин ним служиво, ймовірно, бродіння - процес ферментативного перетворення органічних речовин, в якому акцепторами електронів служать інші органічні речовини.

Частина енергії, що виділяється в цих процесах, запасається у вигляді АТФ. Можливо, деякі організми для життєвих процесів використали і енергію окислювально-відбудовних реакцій, т. е. були хемосинтетиками.

Згодом відбувалося зменшення запасів вільної органіки в навколишньому середовищі і перевага отримали організми, здатні синтезувати органічні сполуки з неорганічних. Таким шляхом, ймовірно, біля 2 млрд. років тому виникли перші фототрофные організми типу цианобактерий, здатні використати світлову енергію для синтезу органічних сполук з СО2 і Н2О виділяючи при цьому вільний кисень.

Перехід до автотрофному живлення мав велике значення для еволюції життя на Землі не тільки з точки зору створення запасів органічної речовини, але і для насичення атмосфери киснем. При цьому атмосфера стала набувати окислювального характеру.

Поява озонового екрана захистила первинні організми від згубного впливу ультрафіолетових променів і поклала кінець абиогенному (небіологічному) синтезу органічних речовин.

Такі сучасні наукові уявлення про основні етапи походження і становлення життя в Землі.

3. Речовинна основа життя

У 1923 р. російський вчений Олександр Іванович Опарін передбачив, що в умовах первісної Землі органічні речовини виникали з найпростіших з'єднань - аміаку, метану, водня і води. Енергія, необхідна для подібних перетворень, могла бути отримана або від ультрафіолетового випромінювання, або від частих грозових електричних розрядів - блискавок. Можливо, ці органічні речовини поступово нагромаджувалися в Древньому океані, утворюючи первинний бульйон, в якому і зародилася життя.

По гіпотезі А.І. Опаріна, в первинному бульйоні довгі нитеобразные молекули білків могли згортатися в кульки, «склеюватися» один з одним, укрупнюючись. Завдяки цьому вони ставали стійкими до руйнуючої дії прибою і ультрафіолетового випромінювання. Відбувалося щось подібне тому, що можна спостерігати, виливши на блюдці ртуть з розбитого градусника: що розсипалася на безліч дрібних капельок ртуть поступово збирається в краплини трохи побільше, а потім - в одну велику кульку. Білкові «кульки» в «первинному бульйоні» притягали до себе, зв'язували молекули води, а також жирів. Жири осідали на поверхні білкових тіл, обволікаючи їх шаром, структура якого віддалено нагадувала клітинну мембрану. Цей процес Опарін назвав коацервацией (від лати. соасеrvus - «згусток»), а тіла, що вийшли - коацерватными краплинами, або просто коацерватами. З течією часу коацерваты поглинали з їх розчину, що оточував всі нові порції речовини, їх структура ускладнювалася доти, поки вони не перетворилися в дуже примітивні, але вже живі клітки.

Висновок

На основі вивченого матеріалу по даній темі, були зроблені наступні основоположні висновки:

- Життя - одне з найскладніших явищ природи. Зі часів глибокої древності вона здавалася таємничої і непізнаваної - ось чому з питань її походження завжди йшла гостра боротьба між матеріалістами і ідеалістами. Прихильники ідеалістичних поглядів вважали (і вважають) життя духовним, нематеріальним початком, виниклим внаслідок божественного витвору. Матеріалісти ж, навпаки, вважали, що життя на Землі могло виникнути з неживої матерії шляхом самозарождения (абиогенез) або занесення з інших світів, тобто є породженням інших живих організмів (біогенез). По сучасних уявленнях, життя - це процес існування складних систем, що складаються з великих органічних молекул і неорганічних речовин і здатних самовоспроизводиться, саморазвиваться і підтримувати своє існування внаслідок обміну енергією і речовиною з навколишнім середовищем. З накопиченням людиною знань про навколишній світ, розвитком природознавства змінювалися погляди на походження життя, висувалися нові гіпотези. Однак і сьогодні питання про походження життя ще остаточно не вирішене. Існує безліч гіпотез походження життя.

- Відмінність живого від неживого, також мінялося протягом історії людства. Так первісній людині був властивий анімізм - одушевлення неживих в нашому розумінні об'єктів. Поняття живого і неживого мінялося, значить: буде продовжувати мінятися. Цілком можливо, що наше сучасне «наукове» уявлення про життя буде років через триста нащадками розцінено як ненаукове. Можливо, живими визнають і деякі природні освіти, які ми зараз класифікуємо як неживі.

Список використаної літератури

1. Вольенштейн М.В. Современная фізика і біологія. // Питання філософії. 1989. №8. С.9.

2. Горелов А.А. Концепциї сучасного природознавства. Москва: Центр, 1997, 208 з.

3. Грушевицкая Т.Г., Садохин А.П. Концепциї сучасного природознавства. Учбова допомога. - М., 1998, 383с..

4. Наука з перших рук. Походження і еволюція життя на землі. Изд-у Інфоліо. 2004 р., 160 з

5. Наумов М.Б. Концепциї сучасного природознавства: Учбово-методична допомога. - Н.Новгород: Нижегородская правова академія, 2001 р. - 78 з.

6. Рузавин Г.И. Концепциї сучасного природознавства: Підручник для вузів. - М., 1997.

7. Селье Г. От мрії до відкриття. - М., 1987. - с.32

[1] Наука з перших рук. Походження і еволюція життя на землі. Изд-у Інфоліо. 2004 р - С.31

[2] Рузавін Г.И. Концепциї сучасних природознавства: Підручник для вузів. - М., 1997. С24.

[3] Вольенштейн М.В. Современная фізика і біологія. // Питання філософії. 1989. №8. С.9.

[4] Селье Г. От мрії до відкриття. - М., 1987. - с.32.

[5] Наумов М.Б. Концепциї сучасного природознавства: Учбово-методична допомога. - Н.Новгород: Нижегородская правова академія, 2001 р. - С.39

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка