Головна
Банківська справа  |  БЖД  |  Біографії  |  Біологія  |  Біохімія  |  Ботаніка та с/г  |  Будівництво  |  Військова кафедра  |  Географія  |  Геологія  |  Екологія  |  Економіка  |  Етика  |  Журналістика  |  Історія техніки  |  Історія  |  Комунікації  |  Кулінарія  |  Культурологія  |  Література  |  Маркетинг  |  Математика  |  Медицина  |  Менеджмент  |  Мистецтво  |  Моделювання  |  Музика  |  Наука і техніка  |  Педагогіка  |  Підприємництво  |  Політекономія  |  Промисловість  |  Психологія, педагогіка  |  Психологія  |  Радіоелектроніка  |  Реклама  |  Релігія  |  Різне  |  Сексологія  |  Соціологія  |  Спорт  |  Технологія  |  Транспорт  |  Фізика  |  Філософія  |  Фінанси  |  Фінансові науки  |  Хімія

Загальна характеристика підходів про походження живого на землі - Природознавство

АКАДЕМІЯ УПРАВЛІННЯ ПРИ ПРЕЗИДЕНТОВІ РБ

Інститут Державного управління

РЕФЕРАТ

На тему

Загальна характеристика підходів про походження живого на землі

Виконав Яковльов Р. А.

МІНСЬК 2002

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ПІДХОДІВ Про ПОХОДЖЕННЯ ЖИВОГО НА ЗЕМЛІ

Ще в глибокій древності люди задавали собі питання: звідки сталася жива природа? Як з'явилося життя? Де та грань, через яку природа переступила при переході від неживого до живого? Чому живі системи для своєї побудови вибрали молекули лише з певною просторовою організацією

Проблема походження живого вирішувалася досить просто, поки вчені знаходилися в щасливому невіданні відносно суті живого, як, проте, і того, що являла собою Земля в дитинстві.

Багатовікові дослідження і спроби розв'язання питань про походження природи і суті життя породили різні концепції виникнення життя на Землі:

1) життя виникало неодноразово і мимовільно з неживої речовини;

2) життя існувало завжди (теорія стаціонарного стану);

3) життя занесене на нашу планету ззовні (панспермия);

4) життя виникло внаслідок біохімічної еволюції.

Ідея мимовільного походження життя. Перша ідея, яка була висунена, - це ідея мимовільного зародження життя. Эмпедокл, наприклад, вважав, що те, що все дише зобов'язаний своїм существонванием самозарождению окремих органів - рук, ніг, лап, голів, сердець, які потім, випадково комбінуючись, складалися в тіла і досягали зрештою цілком вдалих комбінацій.

Років за сто до нього Анаксимандр з разючою для свого часу прозорливістю затверджував, що шлях до вищих організмів природа починала з більш примітивних, і, мабуть, уперше висунув ідею еволюції природи. Але і він за початкову субстанцію брав складний природний продукт - морський мул. На його думку, живі істоти зародилися у вологому мулові, який колись покривав землю. Коли Земля стала висихати, волога скупчувалася в поглибленнях, внаслідок чого утворювалися моря, а деякі тварини вийшли на сушу. Серед них були різноманітні істоти, в чреве яких розвивалися люди. Коли люди виросли, їх луската оболонка, що покривала розвалилася.

Ця ідея мимовільного зародження організмів, видимо, представлялася багатьом поколінням наших далеких предків дуже переконливої, оскільки проіснувала, не міняючись, довгі віки. Мимовільне зародження жаб, мишей, саламандр, ягнят і т.п. з різних матеріальних освіт, в тому числі гниючої землі, покидьків і інакших об'єктів, розглядалося багатьма видатними розумами і мислителями: Фалесом, Анаксагором, Арістотелем, Коперником, Декартом, Галілеєм, Ламарк, Гегель і саме завдяки цьому ідея мала так широке поширення і проіснувала так довго.

Досліди Пастера, що доводять походження живого від живого. У XVII в. досліди Реді показали, що без мух черв'яки в гниючому м'ясі не виявляться, а якщо прокип'ятити органічні розчини, то мікроорганізми в них не зможуть зароджуватися (думка, відома зараз будь-якій господині, що займається консервуванням продуктів). І тільки в 60-х рр. XIX в. Пастер (1822-1895) в своїх дослідах продемонстрував, що мікроорганізми з'являються в органічних розчинах тільки тому, що туди раніше був внесений зародок. Пастером фактично була відкрита природа бродіння. Він ввів методи асептики і антисептики, а в 1888 р. створив і очолив інститут мікробіології (згодом Пастеровський інститут).

Термін пастеризація стався від прізвища цього вченого. Пастеризація означає спосіб знищення мікробів в рідинах і харчових продуктах однократним нагріванням до температури нижче за 100°З (звичайно 60- 70 °З) з різною витримкою (частіше за все 15-30 хвилин). Спосіб цей був запропонований Л. Пастером і застосовується для консервування молока, вина, пива.

Будучи основоположником сучасної мікробіології і імунологія, Л.Пастер відомий також своїми роботами по асиметрії молекул, які лягли в основу стереохимии - області науки, що вивчає просторову будову молекул і вплив його на фізичні властивості, а також на напрям і швидкість реакцій. Молекулярна асиметрія, відкрита Л. Пастером, з'явилася одним з доказів земного походження життя і мала величезне значення для розуміння особливостей світового еволюційного процесу.

Таким чином, досліди Пастера мали двояке значення:

1. Довели неспроможність концепції мимовільного зародження життя.

2. Обгрунтували ідею про те, що все сучасне живе відбувається тільки від живого.

Гіпотеза занесення живих істот на Землю з космосу. Практично одночасно з роботами Пастера (в 1865 році) на стику космогонії і фізики вченим Г. Ріхтером розробляється гіпотеза занесення живих істот на Землю з космосу - концепція панспермии. Згідно з цією ідеєю зародки простих організмів могли попасти в земні умови разом з метеоритами і космічним пилом і дати початок еволюції живого, тобто життя могло виникнути в різний час в різних частинах Галактики і було перенесена на Землю тим або інакшим способом. Подібні думки розділяли найбільші вчені кінця XIX - початки XX віку: Либих, Кельвін, Гельмгольц, У. Томсон і інш., що сприяло її широкому поширенню серед вчених. У 1908 році шведський хімік Сванте Арреніус підтримав гіпотезу походження життя з космосу. Він описував, як з населених іншими істотами планет йдуть в світовий простір частинки речовини, пылинки і живі спори мікроорганізмів. Частинки життя, що носяться в безкрайніх просторах космосу, переносилися тиском світла від зірок, осідали на планети з відповідними умовами для життя і починали нове життя на таких планетах. Ці ідеї підтримували видатні російські вчені академіки С. П. Костичев, Л. С. Берг, П. П. Лазарев.

Ця концепція називалася концепцією панспермии. Але вона не отримала наукового доказу, оскільки примітивні організми або зародки повинні були загинути під дією ультрафіолетових і космічних променів.

Гіпотеза Опаріна. У 1924 р. вийшла книга «Походження життя» радянського вченого А.І. Опаріна, де він теоретично і експериментально довів, що органічні речовини можуть утворюватися абиогенным шляхом при дії електричних зарядів, тепловій енергії, ультрафіолетових променів на газові суміші, вмісні пари води, аміаку, метану і інш. Під впливом різних чинників природи еволюція углеводородов привела до утворення амінокислот, нуклеотидов і їх полімерів, які по мірі збільшення концентрації органічних речовин в первинному бульйоні гідросфери сприяли утворенню колоїдних систем, які, виділяючись з навколишнього середовища і маючи неоднакову внутрішню структуру, по-різному реагували на зовнішню середу. Перетворенню вуглецевих з'єднань в хімічний період еволюції сприяла атмосфера з її відбудовними властивостями, яка потім стала набувати окислювальних властивостей, що властиво атмосфері і в цей час.

Сучасні концепції походження життя. Сьогодні проблема походження життя досліджується широким фронтом різних наук. У залежність від того, яка найбільш фундаментальна властивість живого досліджується і переважає в даному вивченні (речовина, інформація, енергія), всі сучасні концепції походження життя можна умовно розділити:

1. Концепція субстратного походження життя (її дотримуються биохимики на чолі з А. Опаріним)

2. Концепція енергетичного походження (І. Прігожін, А. Волькенштейн).

3. Концепція інформаційного походження (її розвивали А.Н. Колмогоров, А.А. Ляпунов, Д.С. Чернавський і інш.).

З конкретних концепцій, що отримали сьогодні визнання, крім гіпотези Опаріна про шляхи еволюції обміну речовин можна виділити концепцію про передачу спадкової інформації (див. ТЕМУ 19.2.3.1) англійського вченого Д. Холдейна (1892-1964), що мав труди по генетиці, біохімії, застосуванню математичних методів в біології.

Всі концепції ставлять метою визначити той нижчий поріг, з якого починає діяти природний відбір на біологічному рівні, а значить, починають функціонувати біологічні закони. Однак нижче за цю межу діють інші закони - закономірності еволюційної хімії, т е. зовсім інакша форма природного відбору.

У 1969 р. А.П. Руденко запропонував хімічний аспект походження життя. Використовуючи положення Ч. Дарвіна про природний відбір і принцип ускладнення і прогресивної спрямованості еволюції, він заклав теоретичну базу еволюційної хімії.

Сучасні біологи доводять, що універсальної формули життя (тобто такий, яка исчерпывающе відображала б її суть) немає, і не може бути. Таке розуміння передбачає історичний підхід до біологічного пізнання як збагнення суті життя, в ході чого мінялися і самі концепції походження життя і уявлення про ті форми, в яких таке пізнання можливе.

«Колба» Міллера і можливість абиогенного походження життя. У 1953 р. американський вчений Л.С. Міллер експериментально довів можливість абиогенного (що не відбувається від живого організму) синтезу органічних сполук з неорганічних. Пропускаючи електричні розряди через суміш нагрітих газів Н2, Н2О (у вигляді пари), СН4і NH3, він отримав набір декількох амінокислот і органічні кислоти. Виявилося, що таким шляхом можна синтезувати дуже багато які органічні сполуки, вхідні до складу біологічних полімерів - білків, нуклеїнових кислот і полисахаридов. Більше за 4 млрд. років тому «колбою» Міллера була вся земна куля. Вивергалися вулкани, з яких стікали потоки розжареної лави, клуби пари закутували Землю, атмосфера була насичена електрикою. По мірі охолодження планети водяні пари атмосфери випадали зливами.

У цих умовах і виникли передумови для тривалої рівноваги основних параметрів, при яких могло зародитися життя. Тут важливо підкреслити, що процеси в земних оболонках планети були нерівновагий. Але зате перераховані гази: Н2, Н2О, СН4, NH3- були в достатній кількості для взаємодій, розглянутих Міллером, і в окремих відносно спокійних областях планети почало зароджуватися життя. Це відбувалося відразу в багатьох місцях. Напевно, часто амінокислоти гинули, але подекуди їм вдавалося протриматися подольше, перетворитися в білки і більш складні з'єднання.

Спірні концепції походження життя. Одним з найбільш складних питань, пов'язаних з походженням життя, є характеристика особливостей доклеточного предка.

Добре відомий факт, що для саморепродукции нуклеїнових кислот (основи генетичного коду) необхідні ферментні білки, а для синтезу білків - нуклеїнові кислоти. Звідси слідують два питання:

1) що було первинним - білки або нуклеїнові кислоти?

2) якщо передбачити, що ці класи полімерів виникли не одночасно, то як і коли сталося їх об'єднання в єдину систему передачі генетичної інформації?

Білки в організмі служать каталізаторами протікаючих біохімічних реакцій і є клітинними структурними елементами. Вони являють собою ланцюжки амінокислот, що утримуються пептидными зв'язками. З величезного арсеналу амінокислот для утворення тварин і рослинних білків природа використала 20 типів. Різноманітність білків визначається різними амінокислотами і послідовністю їх розташування в білкових ланцюгах. Навіть при повній ідентичності складу і послідовності розташування амінокислот відмінності в просторовій структурі білків приводять до різниці в їх фізико-хімічних властивостях. Білки живого походження мають однакову изомерию, тоді як абиогенно отримані білки містять рівну кількість можливих просторових структур.

Існує одне важливе і поки відмінність, що не знайшла пояснення у властивостях живої і неживої речовин.

У неживій речовині того ж хімічного складу, що і живе, не відбувається поворот площини поляризації минаючого через нього світла. А всі білкові молекули живих організмів повертають площину поляризації минаючого світла вліво, що вказує на їх ліву просторову конфігурацію (L-конфігурація). Молекули ДНК і РНК повертають промінь світла вправо, тобто володіють правої або Р-конфігурацією. Молекулярна стереоизомерия, або молекулярна хиральность, властива тільки живій природі і є її невід'ємною властивістю.

По відношенню до первинності утворення білків або нуклеїнових кислот все існуючі теорії зародження життя діляться на дві великі групи - голобиоза і генобиоза.

Концепція А. І. Опаріна відноситься до групи голобиоза, оскільки виходить з ідеї первинності структур типу клітинною, наділеною здібністю до елементарного обміну речовин за участю ферментного механізму. Нуклеїнові кислоти при такому механізмі з'являються на завершальному етапі.

Прикладом інакшої точки зору служить концепція Дж. Холдейна, згідно з якою первинною була не структура, здібна до обміну речовин з навколишнім середовищем, а макромолекулярная система, подібна гену і здатна до саморепродукции, і тому названа ним «голим геном». Подібну групу концепцій називають генобиозом або інформаційною гіпотезою.

Позиції гіпотези генобиоза помітно зміцнилися до 1970-м років, а в 1980-е роки в уявленнях про доклеточном предок вона стала домінуючою. Загальне визнання в рамках цієї гіпотези отримала ідея, згідно якої хирально чистими молекулярними «блоками», що склали основу для зародження живого, були макромолекулы ДНК або РНК.

ЛІТЕРАТУРА

1. Данилова В. С., Кожевников Н. Н.. Основні концепції сучасного природознавства. - М.: Аспект Прес, 2001. - 256 з.

2. Дубніщева Т. Я.. Концепції сучасного природознавства. - М.: ИВЦ «Маркетинг»; Новосибірськ: ТОВ «Видавництво ЮКЭА», 2000. - 832 з.

3. Мотылева А. С., Скоробогатов В. А., Сударіков А. М.. Концепції сучасного природознавства. - СПб.: Издатльство Союз, 2000. - 320 з.

4. Хорошевіна С. Г.. Курс лекцій «Концепції сучасного природознавства». - Ростов-на-Дону: «Фенікс», 2000. - 480 з.
До вивчення біоекології деяких видів куницевих Воронезької області
міністерство освіти РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ Воронезького державного університету Біолого-грунтовий факультет Кафедра теоретичної та медичної зоології УДК 599.742.4 Дипломна робота До вивчення біоекології деяких видів куницевих Воронезької області. Такнова Катерина Євгенівна Зав. кафедрою: професор

Природний відбір
РЕФЕРАТ по природознавству на тему: Природний відбір. Виконав: Ченців Дмитро Студент 1 курсу економічного факультету СПБГУ. ЭТУР 1 Зміст. Зміст... 2 Природний відбір... 3 Природний відбір: його могутність в порівнянні з відбором, вживаним людиною; його вплив на самі незначні ознаки... 3 Приклади

Гімалайський ведмідь
Введення Протягом всієї історії, починаючи з часу наших доісторичних предків, ведмеді зачаровували, розважали людину, наводили на нього страх, а тому були оточені певною таємничістю. І для цього завжди було достатньо підстав. Ведмідь сам по собі уособлює таємницю дикості. Часом ведмеді пересуваються

Соціальні проблеми у ЗМІ
МІНІСТЕРСТВО КУЛЬТУРИ І МИСТЕЦТВ УКРАЇНИ КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ КУЛЬТУРИ І МИСТЕЦТВ ФАКУЛЬТЕТ МЕНЕДЖМЕНТУ І БІЗНЕСУ КАФЕДРА ЗВЯ'ЗКІВ З ГРОМАДСКІСТЮ Курсова робота на тему "Соціальні проблеми у ЗМІ" Студента II- курсу очного відділення група - ПР 21 Пилипчука Юрія Володимировича

Невербальні засоби комунікації
Київський національний університет імені Тараса Шевченка Інститут журналістики РЕФЕРАТ з курсу "Теорія масової комунікації" на тему: "НЕВЕРБАЛЬНІ ЗАСОБИ КОМУНІКАЦІЇ" Виконала: студентка 1 курсу факультету журналістики заочної форми навчання Воробйова М.С. Викладач:

Журналістика кінця XIX віку
РГТУПС Контрольна робота по духовній культурі Журналістика XIX віку центри духовно-політичного шукання Студента першого курсу 00-25689 Корнілова О.И. Смоленськ 2000 р. ЗМІСТ ВВЕДЕННЯ... 3 ВТОРГНЕННЯ КАПІТАЛІЗМУ В ПРЕСУ 80-Х РОКІВ... 7 Торжество комерції в літературно-видавничій справі... 7

Авторські проекти в Інтернеті
Міністерство Освіти Російської Федерації Байкальський Державний Університет Економіки і Права Факультет «Економічна журналістика» Курсова робота на тему: Авторські проекти в Інтернеті Виконала: студентка гр.Ж-03-2 Калуцька М.І Прийняв: Рачков М. П. Іркутськ. 2003 План Введення ... .3 1. Чи

© 2014-2022  8ref.com - українські реферати