Проблемы сущности жизни и ее происхождения

    ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

    Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования

    РОССИЙСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ГУМАНИТАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

    ИНСТИТУТ  ЭКОНОМИКИ, УПРАВЛЕНИЯ И ПРАВА

    ФАКУЛЬТЕТ УПРАВЛЕНИЯ

    Воробьева  Ирина Александровна 

    Проблемы  сущности жизни и ее происхождения 

    Контрольная работа по «Концепции современного естествознания» студента

    1-го  курса очной (очно-заочной) формы  обучения, экстерната 
 

                                                    Руководитель

                                                    ___________________________

                                                    (ученая  степень, ученое  звание)

                                                    ________________ ___________ 
 
 
 
 
 
 

    Москва 2010 

ВВЕДЕНИЕ

     Одной из форм бытия является жизнь. Однако познание сущности жизни, ее критериев, закономерностей развития - чрезвычайно сложное дело и это связано в первую очередь с тем, что до сих пор отсутствует определение жизни, которое соответствовало бы научным требованиям. В современной науке жизнь рассматривается исходя из представлений о качественном отличии живого от неживого, о наличии общих свойств у растительного и животного мира, включая человека. При этом практически все науки вовлечены в естественнонаучное познание жизни.

     В философии интерес к проблеме жизни обусловлен философским объяснением природы человека, необходимостью использования методологических принципов в ходе научного познания жизни, а также уяснением закономерностей структурно-функциональной организации живого, что способствует верному ответу на один из актуальнейших философских, мировоззренческих вопросов - в чем смысл жизни человека? Результатом такого познания жизни является вывод о единстве жизни на Земле.

     В последние годы возрос интерес к этой «вечной проблеме» - сущности и происхождения жизни на Земле, в связи с двумя обстоятельствами: значительными успехами в лабораторном моделировании некоторых этапов эволюции материи, проведшей к зарождению жизни, и, стремительным развитием космических исследований, делающих все более реальным непосредственный поиск каких-либо форм жизни на планетах Солнечной системы, а в будущем и за ее пределами.

     Следовательно, тема сущности жизни  и ее происхождения на сегодняшний день имеет большую актуальность.

     Цель  работы состоит в  изучении проблемы сущности жизни и анализе теорий ее происхождения.

     Для реализации данной цели в работе были поставлены следующие задачи:

• дать понятие сущности жизни;
• исследовать проблемы сущности жизни и ее происхождения;
• изучить естественнонаучные представления о жизни и ее эволюции.

     Объектом  исследования выступает сущность жизни.

     Предмет исследования – основные проблемы сущности жизни и естественнонаучные представления о жизни.

     Теоретической и методической основой работы являются научные труды по проблемам жизни и ее происхождения Бернала Д., Опарина А.И., Поннамперума С.  и др.

      Методы  исследований: анализ научной литературы.

     1. Происхождение и сущность жизни (история проблемы) 

     Вопросы о происхождении природы и  сущности жизни издавна интересовали человека, в связи с его стремлении понять самого себя, разобраться в окружающем мире и определить свое место в природе.

     Попытки решения этих вопросов и многовековые исследования породили разнличные концепции возникновения жизни:

     во-первых, креационизм или сотворение жизни Богом;

     во-вторых - концепция самопроизвольного зарождения из неживого вещества;

     в-третьих - концепция стационарного состояния, в соответствии с которой жизнь существовала всегда

     и, в-четвертых - концепция внеземного происхождения жизни в результате развития физических и химических процессов.

     Концепция креационизма, по своему существу, не является научной так как она возникла в рамках религиозного мировоззрения. В ней утверждается, что жизнь такова, какова она есть, потому что такой ее сотворил Бог. Тем самым практически снимается вопрос о научном решении проблемы происхождения и сущности жизни. Не смотря на это, концепция креационизма продолжает пользоваться и в настоящее время довольно большой популярностью.

     Другие концепции появляются позже, но до XIX века, ни одна из них не смогла сформировать единую биологическую картину мира и тем самым дать приемлемое объяснение происхождению жизни.

     Уже в XIX веке в биологии появились концепции механистического материализма и витализма - вершина биологии того времени. Между данными концепциями началась борьба идей о сущности жизни и ее происхождении. Механистический материализм отрицал качественную специфику живых организмов и представлял жизненные процессы как результат действия физических и химических процессов, таким образом, живые организмы выглядели как сложные машины. Но аналогия между живым существом и машиной не объясняет именно того, что она призвана объяснять: причину целесообразной организации живых существ. Следовательно, такой подход неверен в самой своей основе: машины не возникают сами собой в природных условиях и их целесообразность, приспособленность строения к выполнению определенной работы нельзя вывести из взаимодействия закономерностей неорганического мира. Она является продуктом созидательной деятельности человека, его целенаправленных творческих усилий. В связи с этим механицизм и редукционизм (пытавшийся свести явления жизни к физическим и химическим процессам как своим элементарным составляющим) - каждый раз беспомощно останавливались перед проблемой происхождения жизни.

     Витализм  (от лат. vitalis - жизненный)  же выдвигал противоположную точку зрения, объясняя качественное отличие живого от неживого наличием в живых организмах особой «жизненной силы», отсутствующей в неживых предметах и не подчиняющейся физическим законам¹. Это решение проблемы сущности жизни было тесно связано с признанием факта творения ее Богом, разумным нематериальным началом и т.д.

     Отвергая  идею творения мира и жизни, ученые-экспериментаторы такие как: Аристотель, врач Парацельс, эмбриолог Гарвей, Коперник, Галилей, Декарт, Гете, Шеллинг и др. вплоть до середины XIX века придерживались идеи самопроизвольного зарождения жизни из различных материальных образований, в том числе из гниющей земли, отбросов и иных объектов. Их авторитет во многом определил длительный срок существования идеи самозарождения и ее широкое распространение. Достаточно отметить, что ни опыты Ф. Реди (XVII в.), который доказал невозможность самозарождения червей из гниющего мяса при отсутствии мух, а также провозгласил знаменитый принцип «все живое - от живого», ни опыты с мельчайшими существами Спалланцани (XVIII в.), показавшие, что в прокипяченных органических настоях не могут самопроизвольно зарождаться микроорганизмы, не оказали сильного влияния на господствующую в науке концепцию спонтанного самозарождения.

     И только в 60-е годы XIX века в развернувшейся между Ф.А. Пуше и Л. Пастером дискуссии, на основе экспериментальных исследований, удалось строго научно обосновать несостоятельность этой концепции. В своих опытах Пастер продемонстрировал, что микроорганизмы появляются в органических растворах в силу того, что туда изначально были занесены их зародыши. Если же сосуд с питательной средой оградить от занесения в него микробов, то не может произойти никакого самозарождения. Опыты Пастера подтвердили принцип Реди и показали научную несостоятельность концепции спонтанного самозарождения организмов². Но и они не смогли дать ответ на вопрос, откуда взялась жизнь.

     Примерно  в это же время (1865 г.) на стыке космогонии и физики немецким ученым Г. Рихтером разрабатывалась гипотеза занесения живых существ на Землю из космоса -  концепция панспермии. Согласно его идеи, зародыши простых организмов могли попасть в земные условия вместе с метеоритами и космической пылью и положить начало эволюции живого, что в свою очередь породило все многообразие земной жизни. Концепцию панспермии разделяли многие крупные ученые, например: С. Аррениус, Г. Гельмгольц, В.И. Вернадский.

     Шведский химик Сванте Аррениус в 1908г. поддержал гипотезу происхождения жизни из космоса. Он также предполагал, что жизнь на Земле началась тогда, когда на нашу планету из космоса попали зародыши жизни. И тем не менее, пока и эта гипотеза полного научного обоснования не получила, хотя спектр возможных условий для существования живых организмов достаточно широк, все же считается, что они должны погибнуть в космосе под действием ультрафиолетовых и космических лучей. И к тому же эта гипотеза не отвечает на вопросы происхождения жизни, а лишь выносит ее за пределы Земли - если жизнь была занесена на Землю из космоса, то где и как она возникла? Существует вариант этой гипотезы, утверждающий вечность жизни во Вселенной, т.е. после Большого взрыва, в результате которого образовалась наша Вселенная, в процессе появления вещества на самых ранних этапах эволюции Вселенной произошло разделение этого вещества на живое и неживое, и жизнь существует столько же времени, сколько и весь космос.

     Кроме гипотезы панспермии в современной научной литературе сохраняется гипотеза о случайном характере возникновения жизни  на Земле через появление первичной живой молекулы, которая больше появиться не может, в силу этого обстоятельства экспериментальную проверку данной гипотезы произвести невозможно. Не смотря на это данная гипотеза получила широкое распространение среди генетиков в связи с открытием роли ДНК в явлениях наследственности.

     Так, Г. Меллер в 1929г. развивал мысль, что чисто случайно на Земле возникла единичная «живая генная молекула»³, обладавшая внутримолекулярным жизнеопределяющим строением, которое она и пронесла неизменным через все развитие земной жизни. Долгое  время моделью такой «живой молекулы» считалась частица нуклеопротеида вируса табачной мозаики, но в настоящее время стало очевидным, что вирусы нельзя рассматривать как промежуточный этап на пути возникновения жизни, так как сначала должна была возникнуть жизнь, а затем вирус. И, тем не менее, идея случайного возникновения ДНК до сих пор имеет широкое распространение в научной литературе, хотя вероятность такого события очень мала.

     Следовательно, на протяжении многих веков взгляды на эту проблему менялись, но наука все еще далека от ее решения. Как и много лет назад, так и сегодня продолжаются споры о сущности жизни: является ли она просто чрезвычайно упорядоченным состоянием обычных атомов и молекул, из которых состоит «живое вещество», или все-таки существуют пока не открытые элементарные «частицы жизни», переводящие обычные химические и физические вещества в живое состояние. Веских доказательств и аргументов в пользу справедливости той или иной теории до настоящего времени не существует,  а выбор позиции определяется внутренними убеждениями каждого участника спора.

     Очевидно только то, что все-таки более продуктивно рассматривать жизнь как особую форму движения материи, закономерно возникшую на определенном этапе ее развития. Разумеется, возникновение жизни содержало элемент случайности, но оно было не абсолютно случайным, а в основе своей закономерным, необходимым. То есть, появление жизни произошло в ходе этого процесса, когда химическая эволюция после одной из точек бифуркации привела к появлению живого организма и началу биологической эволюции.

     Поэтому в настоящее время наиболее перспективным направлением для естествознания является исследование возникновения жизни на нашей планете из неживой материи в ходе процессов самоорганизации. 

     2. Естественнонаучные представления о жизни и ее эволюции 

     Движущие силы эволюции живой природы вскрыл Дарвин. В своей теории он не только объясняет характер внутренних противоречий органического мира, но и указывает пути, по которым они разрешаются в мире животных и растений. Значительное место как в научном труде «Происхождении видов», так и во всех трудах Дарвина занимают доказательства самого факта органической эволюции.

     Уже в настоящее время общепризнанно, что в основе всего живого лежат сходные химические соединения группы белков, среди которых особое положение имеют нуклеопротеиды - соединения белковых тел и нуклеиновых кислот, которые составляют основной компонент клеточного ядра растений и животных.

     Исследования  в области молекулярной биологии показали, что нуклеиновые кислоты ответственны за многие важные процессы жизнедеятельности организмов, при этом особую роль играют макромолекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и рибонуклеиновой кислоты. (РНК). Молекула ДНК во взаимодействии с другими субстанциями клетки определяет синтез белка и ферментов, регулирующих обмен веществ в организме. Белки и нуклеопротеиды (в особенности ДНК и РНК) являются обязательной составной частью всех биологических организмов. Таким образом, с точки зрения химической эволюции они лежат в основе жизни всех известных на Земле биологических форм.

     Кроме этого «между косным и живым веществом есть — непрерывная, никогда не прекращающаяся связь, которая может быть выражена как непрерывный биогенный ток атомов из живого вещества в косное вещество биосферы, и обратно. Этот биогенный ток атомов вызывается живым веществом. Он выражается в непрекращающемся никогда дыхании, питании, размножении и т. п.».

     На  единство живой природы также указывает дифференцированность тела растений и животных, т.е. единство мира организмов проявляется как в их химическом составе, так и в строении, и функционировании. Идея сходства живых организмов подвела Ж. Кювье к учению о типах животного царства. В дальнейшем эта идея получила развитие в трудах К. Бэра, Э. Геккеля, А. О. Ковалевского, И. И. Мечникова, которые доказывали, что сходство животных не может быть объяснено иначе, как общностью их происхождения.

     Существование определенных промежуточных форм, к которым относятся животные и растения, занимающие переходное, промежуточное положение между крупными таксонами указывают на единство органического мира, в котором нет жестких границ между его подразделениями. Но, в то же время границы между видами всегда реальны. Дарвин уделяет большое место проблеме вида и видообразования, как важнейшей единице систематизации в эволюционной теории, задачей которой является объяснение механизма возникновения жизни и изменения реальных видов животных и растений, населяющих Землю.

     Сходство органов животных, выражающееся в их положении, соотношении в общем плане строения и в развитии из сходного зачатка зародыша также служит доказательством эволюции. Эволюционная теория объясняет это сходство общностью происхождения сравниваемых форм, тогда как сторонники креационистских концепций истолковывали это сходство, как волю творца, создававшего группы животных по определенному плану.

     Подтверждением  идеи эволюции является и отражение истории развития организмов на их строении и на процессах зародышевого развития, а также географическое распространение организмов.

     Также и генетика занимает особое место в разработке и углублении эволюционных представлений. Так, в связи с возникновением популяционной, эволюционной генетики в 20-30гг ХХ в. начинают преодолеваться представления о неизменности генов: были изучены основные этапы эволюционного процесса от появления нового признака в популяции до возникновения нового вида, также были определены точные экспериментальные методы.

     С точки зрения генетики элементарная эволюционная единица должна отвечать следующим требованиям: конечности деления: способности наследственного изменения в смене биологических поколений; реальности и конкретности существования в естественных условиях. Следовательно, это популяция - элементарная единица эволюционного процесса, а наследственное изменение популяции представляет собой элементарное эволюционное явление, которое отражает изменение генотипической структуры популяции. В свою очередь ген подвержен мутациям — наследственным изменениям отдельных особей, а мутация — дискретное изменение кода наследственной информации особи. Различают генные, хромосомные, геномные, а также внеядерные типы мутаций. Процесс возникновения мутаций поддерживает очень высокую степень генетической разнородности природных популяций. Но, выполняя роль «поставщика» элементарного материала, сам мутационный процесс не направляет ход эволюционных изменений, он обладает вероятностным, статистическим характером.

     Закономерности  эволюции находят свое выражение  и в жизни отдельного индивида, но движущие силы эволюции все-таки содержатся внутри системы индивидов, в данном случае популяции.

     Разрешение  противоречий популяции в свою очередь служит основой всей эволюции и определяет преобразование организма как составной части популяции. Отношения между организмами в популяции носят сложный характер, а их изучение затрудняется тем, что помимо внутрипопуляционных взаимодействий организмы испытывают влияние со стороны других популяций, других видов и еще шире условий окружающей среды. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      ЗАКЛЮЧЕНИЕ 

      Таким образом, из всего вышесказанного можно сделать вывод: следующее десятилетие принесет  еще больше новых исследований во многих областях.

     Но,  именно,  теория  эволюции  дает  возможность  понять   оптимальную

стратегию взаимоотношения человека и  окружающей  живой  природы,  позволяет ставить  вопрос  о  разработке  принципов  управляемой  эволюции.     

      Сегодня эволюционная теория  позволяет  интегрировать  достижения  всех биологических дисциплин (определяя в значительно степени направления  каждой из них), завтра – станет  основой  оптимальной  стратегии  взаимоотношения развивающегося человечества и Земли. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 

1. Опарин А.И. Происхождение жизни в книге Бернала Д. Возникновение жизни: пер. с англ. / Под ред. А.И. Опарина - М.: Мир, 1969. - 356 с.
2. Поннамперума С. Происхождение жизни. - М., 1977.- 176 с.
3. Яблоков А. В., Юсуфов А. Г. Эволюционное учение (Дарвинизм): учеб.для биол. спец. вузов. – 3-е изд. – М.: Высш. шк., 2006. – 310 с.
4. Агапова О.В., Агапов В. И. Лекции по концепциям современного естествознания.– Рязань, 2000. – 130 с.