Министерство  образования и науки РФ

Федеральное агентство по образованию ГОУ  ВПО

Всероссийский заочный финансово-экономический  институт 
 
 

Контрольная работа

Вариант №19

По дисциплине: концепции современного естествознания

на тему: Происхождение жизни. 
 
 

Студент: Сироткин А.М.

Факультет: ФНО 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Владимир 2011 
 

                                   План                                                      стр

    Введение                                                                                                            3

1. Сопоставьте аналитически основные концепции происхождения

 жизни.                                                                                                              4

    2.Выявите основные аргументы                                                                     6

    а)  креационистской концепции;

    б)  эволюционистской концепции;

    в) теории саморождения (самоорганизации);

    г)  концепции панспермии.

    Заключение                                                                                                      12

     Список используемой литературы                                                               13 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Введение.

     Проблема  происхождения жизни приобрела  сейчас неодолимое очарование для всего человечества. Она не только привлекает к себе пристальное внимание ученых разных стран и специальностей, но интересует вообще всех людей мира.

     Сейчас  считается общепризнанным, что возникновение  жизни на Земле представляло собой  закономерный процесс, вполне поддающийся научному исследованию. В основе этого процесса лежала эволюция соединений углерода, которая  происходила во Вселенной задолго до возникновения нашей Солнечной системы и лишь продолжалась во время образования планеты Земля – при формировании ее коры, гидросферы и атмосферы.

     С момента возникновения жизни  природа находится в непрерывном  развитии. Процесс эволюции длится уже сотни миллионов лет, и  его результатом является то разнообразие форм живого, которое во многом до конца  еще не описано и не классифицировано. 

     Вопрос  о происхождении жизни труден в исследовании, потому, что, когда  наука подходит к проблемам развития как создания качественно нового, она оказывается у предела  своих возможностей как отрасли  культуры, основанной на доказательстве и экспериментальной проверке утверждений.

     Ученые  сегодня не в состоянии воспроизвести  процесс возникновения жизни  с такой же точностью, как это  было несколько миллиардов лет назад. Даже наиболее тщательно поставленный опыт будет лишь модельным экспериментом, лишенным ряда факторов, сопровождавших появление живого на Земле. Трудность  - в невозможности проведения прямого эксперимента по возникновению жизни (уникальность этого процесса препятствует использование основного научного метода).

     Вопрос происхождении жизни интересен не только сам по себе, но и тесной связью с проблемой отличия живого от неживого, а также связью с проблемой эволюции жизни. 

1. Сопоставьте аналитически  основные концепции  происхождения жизни.

       Сегодня проблема происхождения жизни исследуется широким фронтом различных наук. В зависимости от того, какое наиболее фундаментальное свойство живого исследуется и преобладает в данном изучении (вещество, информация, энергия), все современные концепции происхождения жизни можно разделить условно на:

     1.Концепцию субстратного происхождения жизни (ее придерживаются биохимики во главе с А.И. Опариным).

     2.Концепцию  энергетического происхождения.  Она разрабатывается ведущими  учеными-синергетиками И. Пригожиным, М. Эйгеном.

     3.Концепцию  информационного происхождения. Ее развивали А.Н. Колмогоров, А.А. Ляпунов, Д.С. Чернавский.

     Концепция генного происхождения.

     Автором этой концепции является американский генетик Г. Меллер. Он допускает, что  живая молекула, способная размножаться, могла возникнуть вдруг, случайно в результате взаимодействия простейших веществ. Он считает, что элементарная единица наследственности – ген – является и основой жизни. И жизнь в форме гена, по его мнению, возникла путем случайного сочетания атомных группировок и молекул, существовавших в водах первичного океана. Но математические расчеты этой концепции показывают полную невероятность такого события.

     Ф. Энгельс одним из первых высказал мысль о том, что жизнь возникла не внезапно, а сформировалась в  ходе длительного пути эволюционного развития материи. Эволюционная идея положена в основу гипотезы сложного, многоступенчатого пути развития материи, предшествовавшего зарождению жизни на Земле.

     Современные биологи доказывают, что универсальной  формулы жизни (т.е. такой, которая бы полностью отображала бы ее сущность) нет и быть не может. Такое понимание предполагает исторический подход к биологическому познанию как постижению сущности жизни, в ходе чего менялись и сами концепции происхождения жизни и представления о тех формах, в которых такое познание возможно.

     Биоэнергоинформационный обмен как основа возникновения жизни.

     Одной из новейших концепций происхождения  жизни на Земле является концепция о биоэнергоинформационном обмене.

     Понятие биоэнергоинформационного обмена возникло в сфере биофизики, биоэнергетики и экологии в связи с последними достижениями в  этих областях науки. Термин биоэнергоинформатика был введен доктором технических наук, профессором МГТУ им. Н.Э. Баумана В.Н. Волченко в 1989 году, когда им и его единомышленниками была проведена первая Всесоюзная конференция по биоэнергоинформатике в Москве.

     Изучение  биоэнергоинформационного обмена дало основание высказать предположение  об информационном единстве Вселенной, о наличии в ней такой субстанции, как «Информация – Сознание», а не только известных форм материи и энергии.

     Одним из элементов этой концепции выступает  наличие во Вселенной общего замысла, плана. Эта гипотеза подтверждается современной астрофизикой, согласно которой фундаментальные свойства Вселенной, значения основных физических констант и даже формы физических закономерностей тесно связаны со структурой Вселенной во всех ее масштабах и с возможностью Жизни.

     Отсюда  следует второй элемент концепции  биоэнергоинформатики – Вселенную  нужно рассматривать как живую систему. А в живых системах фактор Сознания (информации) наряду с материей и энергией, должен занимать весьма существенное место. Таким образом, можно говорить о необходимости триединства Вселенной: материи, энергии и информации. 
 

     2.Выявите  основные аргументы:

     а)креационистской  концепции;

    Первым  возникло представление о сотворении мира как о «творческом акте»  бога, и этот миф лежит в основе всех религий. В Библии говорится: «В начале Бог создал небо и землю»; на четвертый день Бог распоряжается: «Да произведет вода обильное множество одушевленных гадов, и птицы да летают над землей в небесном просторе». Вторая часть творения: «И создал Бог Человека по своему образу и подобию». И наконец: «Господь Бог создал женщину из ребра, которое взял от человека, и привел ее к человеку».

      Согласно креационизму возникновение жизни относится к определённому событию в прошлом , которое можно вычислить. В 1650 г. архиепископ Ашер из Ирландии вычислил, что Бог сотворил мир в октябре 4004 г. до н.э., а в 9 часов утра 23 октября и человека. Это число он получил из анализа возрастов и родственных связей всех упоминаемых в Библии лиц. Однако к тому времени на Ближнем Востоке уже была развитая цивилизация, что доказано археологическими изысканиями. Впрочем, вопрос сотворения мира и человека не закрыт, поскольку толковать тексты Библии можно по-разному. 

    Как сборник различных по времени  написания и по содержанию произведений древнееврейской культуры Библия (ее древнейшая часть известна с IX в. до н.э.) заимствовала представления о сотворении мира из древневавилонских и древнеегипетских мифов. Эти мифы — продукт чистой фантастики и мистицизма, но они показывают нам, какими были древние представления о происхождении мира. Впрочем, они властвовали умами людей на протяжении тысячелетий; многие верят в них даже и сегодня.

    б) эволюционистской концепции;

    За  основную теорию возникновения жизни, тем не менее, принимается теория, предложенная А. И. Опариным в первой половине ХХ века. Она основана на предположении  о химической эволюции, которая постепенно переходит к биохимической, а затем - к биологической эволюции. Образование клетки явилось сложнейшим явлением, но оно и положило начало развитию жизни и всему ее многообразию.

     3 мая 1924 г. на собрании Русского  ботанического общества ученый А. И. Опарин с новой точки зрения рассмотрел проблему возникновения жизни. Его доклад «О возникновении жизни» стал исходной точкой нового взгляда на вечную проблему нашего появления на Земле. Необходимо подчеркнуть, что независимо от Опарина к таким же выводам пришел английский ученый Дж. Холдейн.

     Общим во взглядах Опарина и Холдейна было объяснение возникновения жизни  в результате химической эволюции. Оба они подчеркивали огромную роль первичного океана как огромной химической лаборатории, в которой образовался «первичный бульон».

     Зарождение  жизни не произошло само по себе, а совершилось благодаря определенным внешним условиям, сложившимся к  тому времени. Главное условие возникновения  жизни связано с массой и размерами  нашей планеты. Доказано, что если масса планеты больше чем 1/20 массы Солнца, на ней начинаются интенсивные ядерные реакции.

     Следующим важным условием возникновения жизни  являлось наличие воды. Значение воды для жизни исключительно. Это  обусловлено ее специфическими термическими особенностями: огромной теплоемкостью, слабой теплопроводностью, расширением при замерзании, хорошими свойствами как растворителя и др.

     Третьим элементом явился углерод, который  присутствовал на Земле в виде графита и карбидов. Из карбидов при их взаимодействии с водой  образовывались углеводороды.

     Четвертым необходимым условием являлась внешняя  энергия. Такая энергия на земной поверхности имелась в нескольких формах: лучистая энергия Солнца, в частности ультрафиолетовый свет, электрические разряды в атмосфере и энергия атомного распада природных радиоактивных веществ.

    Когда на Земле возникли вещества подобные белкам, начался новый этап в развитии материи — переход от органических соединений к живым существам.

    в) теории саморождения (самоорганизации);

    Древнегреческие философы Милетской школы (VIII-VI вв. до н.э.) принимали идею возникновения  живых существ из воды либо из различных  влажных или гниющих материалов, что было результатом непосредственного влияния вавилонской культуры. Но еще Фалес (624-547 гг. до н.э.) оспаривал мифологические представления и создал стихийно-материалистическое мировоззрение с элементами диалектики. Согласно Фалесу и его последователям, возникновение живых существ из воды произошло без какого-либо вмешательства духовных сил; жизнь есть свойство материи.

    Яркое материалистическое развитие идеи самозарождения живых существ осуществляется позже  в трудах Демокрита (460-370 гг. до н.э.) и Эпикура (341-270 гг. до н.э.). По мнению этих философов, возникновение живых существ — естественный процесс, результат природных сил, а не «акта творения» внешних сил.

    Аристотель (384-322 гг. до н.э.) признавал бога за высшую форму и перводвигатель. Согласно Аристотелю, организмы могут происходить от организмов, но вместе с тем могут возникать и от неживой материи. Он считает, что материя лишь пассивное начало, возможность, которая может осуществиться только через определенную форму. Бытие содержит внутреннюю цель развития (энтелехию). По Аристотелю, именно энтелехия как целеустремленная внутренняя сущность вдыхает жизнь в материю. Взгляды Аристотеля почти на 2000 лет определяют судьбу идеи о самозарождении жизни.

    Только  в середине XVII в. тосканский врач Франческо Реди (1626-1698) предпринимает первые опыты по самозарождению. В 1668 г. он доказал, что белые черви, которые встречаются в мясе, являются личинками мух; если мясо или рыбу закрыть, пока они свежие, и предотвратить доступ мух, то они, хотя и сгниют, но не произведут червей.

    Сегодня опыты Реди выглядят наивными, но они  представляли собой первый прорыв фронта мистических представлений о  формировании живых существ.

    Почти через 200 лет после Реди в 1862 г. великий  французский ученый Луи Пастер (1822-1895) публикует свои наблюдения по проблеме произвольного самозарождения. Он доказывает, что внезапное возникновение («спонтанное самозарождение») микробов в различных видах гниющих настоек или экстрактов не есть возникновение жизни. Гниение и брожение — это результат жизнедеятельности микроорганизмов, чьи зародыши внесены извне. Микробы — сложно устроенные организмы и могут производить себе подобные существа, то есть живое происходит от живого. Как ученый, который доверяет только результатам научных опытов, Пастер не делает глубоких выводов о происхождении жизни. Однако его исследования окончательно разрушили вековые предрассудки о спонтанном самозарождении.

    г) концепции панспермии.

    Крушение  учения о самозарождении привело  некоторых известных ученых к мысли, что жизнь никогда не возникала, а, как материя или энергия, существовала вечно. Согласно этому представлению, «зародыши жизни» блуждают в космическом пространстве до тех пор, пока не попадают на подходящую по своим условиям планету — там они и дают начало биологической эволюции. Эту идею, высказанную еще в V в. до н.э. греческим философом Анаксагором, поддерживали Герман Ван Гельмгольц (1821-1894) и Уильям Томсон (позднее лорд Кельвин; 1824-1907).

    Гельмгольц  говорил, что во Вселенной должно существовать много других миров, несущих жизнь, которые время от времени разрушаются при столкновении с другими космическими телами, а их обломки с живыми растениями и животными рассеиваются в пространстве.

         Практически одновременно с работами Пастера (в 1865 году) на стыке космогонии и физики ученым Г. Рихтером разрабатывается гипотеза занесения живых существ на Землю из космоса - концепция панспермии. Согласно этой идее зародыши простых организмов могли попасть в земные условия вместе с метеоритами и космической пылью и дать начало эволюции живого, то есть жизнь могла возникнуть в разное время в разных частях Галактики и была перенесена на Землю тем или иным способом.

         Подобные мысли разделяли крупнейшие  ученые конца XIX - начала XX века: Либих, Кельвин, Гельмгольц, У. Томсон и др., что способствовало ее широкому распространению среди ученых. В 1908 году шведский химик Сванте Аррениус поддержал гипотезу происхождения жизни из космоса. Он описывал, как с населенных другими существами планет уходят в мировое пространство частички вещества, пылинки и живые споры микроорганизмов. Частицы жизни, носящиеся в бескрайних просторах космоса, переносились давлением света от звезд, оседали на планеты с подходящими условиями для жизни и начинали новую жизнь на таких планетах.

Эту гипотезу поддерживали многие, в том числе  русские учёные академики Сергей Павлович Костычев (1877-1931), Лев Семёнович  Берг (1876-1950) и Пётр Петрович Лазарев (1878-1942).

     Для обоснования панспермии обычно  используют наскальные рисунки  с изображением предметов, похожих на ракеты или космонавтов, или появления НЛО. Полёты космических аппаратов разрушили веру в существование разумной жизни на планетах солнечной системы, которая появилась после открытия Скиапарелли каналов на Марсе (1877). Но пока следов жизни на Марсе не найдено.

      В конце 60-х годов вновь возрос  интерес к гипотезам панспермии. Так, геолог Б.И.Чувашов (Вопросы  философии. 1966) писал, что жизнь  во Вселенной, по его мнению, существует вечно.

     При изучении вещества метеоритов и комет были обнаружены многие «предшественники живого» – органические соединения, синильная кислота, вода, формальдегит, цианогены. Формальдегид, в частности, обнаружен в 60% случаев в 22 исследованных областях, его облака с концентрацией примерно 1 тысяча молекул в куб.см заполняют обширные пространства. В 1975 г. предшественники аминокислот найдены в лунном грунте и метеоритах. Сторонники гипотезы занесения жизни из космоса считают их «семенами», посеянными на Земле.

    Жизнь — одно из сложнейших, если не самое сложное явление природы. Для нее особенно характерны обмен веществ и воспроизведение, а особенности более высоких уровней ее самоорганизации обусловлены строением более низких уровней.

    Современная теория происхождения жизни основана на идее о том, что биологические молекулы могли возникнуть в далеком геологическом прошлом неорганическим путем. Сложную химическую эволюцию обычно выражают такой обобщенной схемой: атомы ® простые соединения ® простые биоорганические соединения ® макромолекулы ® организованные системы. Начало этой эволюции положено нуклеосинтезом в Солнечной системе, когда образовались основные элементы, в том числе и биогенные. Начальное состояние — нуклеосинтез — быстро переходит в процесс образования различных по сложности химических соединений. Этот процесс протекает в условиях первичной Земли со все нарастающей сложностью, обусловленной общекосмическими и конкретными планетарными предпосылками. 
 
 
 
 
 

Заключение.

      И так, живой мир сотворен. На это потребовалось более 3 миллиардов лет, и это было самым трудным. Не поддается перечислению огромное количество вариантов развития исходных углеродных соединений. Однако самым важным был результат – возникновение жизни на Земле

     За  последние десять лет  понимание  происхождения жизни сделало огромные успехи. Остается надеяться, что следующее десятилетие принесет еще больше: новые исследования очень активно ведутся 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. Отдельные элементы такой управляемой эволюции уже сегодня просматриваются, например, в попытках не простого промыслового использования,  а хозяйственного управления эволюцией отдельных видов животных и растений.

     Изучение  процессов эволюции важно для  охраны окружающей среды. Человек, вторгаясь  в природу, еще не научился предвидеть  и предупреждать нежелательные  последствия своего вмешательства. Человек использует для борьбы с вредителями гексахлоран, ртутные препараты и многие другие ядовитые вещества. Это немедленно ведет к эволюционному «ответу» природы – возникновению устойчивых к пестицидам рас насекомых, «суперкрыс», устойчивых к антикоагулянтам и т. п.

    Часто таким же катастрофическим становится промышленное загрязнение. Миллионы тонн стиральных порошков, попадая в сточные воды, убивают высшие организмы и вызывают невиданное развитие некоторых микроорганизмов. Эволюция в этих случаях приобретает уродливые формы, и не исключено, что в будущем человечество столкнется с неожиданной «эволюционной угрозой» со стороны каких-нибудь суперустойчивых к промышленным загрязнениям микроорганизмов, бактерий, которые смогут изменить облик нашей планеты в нежелательном направлении. 

     Литература.

1.Ващекин Н.П. «Концепции современного естествознания», М, МГУК, 2000

2.Потеев М.И. «Концепции современного естествознания», Санкт-Петербург, Питер, 1999

3.Югай Г. А. «Общая теория жизни», М., Мысль, 1985

4.Кальвин М. «Химическая эволюция», М., Мир, 1971 г.

5.Поннамперума С. «Происхождение жизни», М., Мир, 1977 г.

6.Шкловский И. С. «Вселенная. Жизнь. Разум», М., Наука, 1987 г.