Теории возникновения жизни на земле
введение
Происхождение
жизни на земле является одной из важнейших
проблем естествознания. Ещё в глубокой
древности люди задавали себе вопросы,
откуда произошла живая природа, как появилась
жизнь на Земле, где грань перехода от
неживого к жизни и пр. На протяжении
десятков веков менялись взгляды на проблему
жизни, высказывались разные идеи, гипотезы
и концепции. Этот вопрос волнует человечество
и по настоящее время.
Некоторые идеи и теории о происхождении
жизни получили широкое распространение
в разные периоды истории развития естествознания.
В настоящее время существует 5 теорий
возникновения жизни;
1. Креационизм-
теория, утверждающая, что жизнь создана
сверхъестественным существом в результате
акта творения, то есть Богом.
2. Теория стационарного
состояния, согласно которой жизнь существовала
всегда.
3. Теория самопроизвольного
зарождения жизни, которая основывается
на идее многократного возникновения
жизни из неживого вещества.
4. Теория панспермии,
согласно которой жизнь была занесена
на Землю из космического пространства.
5. Теория исторического
происхождения жизни путем биохимической
эволюции.
Такое разнообразие
взглядов вызвано тем обстоятельством,
что точно воспроизвести или
экспериментально подтвердить процесс
зарождения жизни сегодня невозможно.
Отмеченные теории преимущественно опираются
на умозрительные представления исследований.
Креационизм
Креационизм (от англ. creation — создание) — философско-методологическая концепция, в рамках которой основные формы органического мира (жизнь), человечество, планета Земля, а также мир в целом, рассматриваются как намеренно созданные неким сверхсуществом или божеством. Последователи креационизма разрабатывают совокупность идей — от сугубо богословских и философских до претендующих на научность, хотя в целом современное научное сообщество относится к таким идеям критически.
Согласно креационизму,
который имеет самую длинную историю,
создание жизни есть акт божественного
творения. Свидетельством этому является
наличие в живых организмах особой силы,
«души», управляющей всеми жизненными
процессами. Возникновение жизни относится
к определенному событию в прошлом, которое
можно вычислить. В 1650г. 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».
Особенностью многих религий, в том числе
монотеистических (христианства, иудаизма
и ислама), является наличие кодифицированных
священных текстов (соответственно Библия,
Танах и Коран), содержащих в том или ином
варианте фрагменты, описывающие сотворение
мира и человека. Накопление данных различных
наук (от астрономии до геологии и биологии),
в особенности появление в XIX веке теории
эволюции, привело к возникновению противоречия
между буквальным прочтением этих текстов
и научными данными и теориями. Результатом
этого противоречия стал креационизм
как совокупность телеологических концепций,
являющихся религиозной реакцией на научные
представления об эволюции живой и неживой
природы. В рамках таких концепций фундаменталистские
течения продолжали придерживаться буквальной
интерпретации священных текстов, объявляя
воззрения науки на происхождение мира
и человека неверными, в то время как либеральные
течения пытались найти компромисс между
ними.
Согласно критерию научности К. Поппера,
креационизм является не научной теорией,
а философской концепцией и религиозной
верой, так как введение непроверяемых
научными методами понятий (таких, как
Бог-Творец) не отвечает общепринятому
принципу верифицируемости/
По мнению большинства специалистов в
области естественных наук, изучающих
прошлое, буквальное толкование священных
текстов разных религий о сотворении не
только не научно, но и псевдонаучно, так
как такое толкование противоречит массиву
палеонтологических и биологических данных
в части интерпретации биологической
эволюции, а также геологическим и астрофизическим
данным о возрасте Земли и астрономических
объектов. Активные дискуссии между сторонниками
креационизма и его противниками ведутся
во многих странах, в том числе и в России,
в основном по поводу уместности преподавания
таких взглядов (с академической точки
зрения маргинальных) в школе.
В христианском креационизме существует
множество различных течений, расходящихся
в интерпретации естественнонаучных данных.
По степени конфликта с научными воззрениями
на прошлое Земли и Вселенной среди них
различают:
Буквалистский
креационизм настаивает на буквальном
следовании Книги Бытия Ветхого Завета,
т. е. что мир был создан в точности так,
как это описано в Библии — за 6 дней и
около 6000 (как утверждают некоторые протестанты
, основываясь на Масоретском тексте Ветхого
Завета) или 7500 (как утверждают некоторые
православные , основываясь на Септуагинте)
лет назад.
Метафорический
креационизм в нём «6 дней творения»
— универсальная метафора, адаптированная
к уровню восприятия людей с различным
уровнем знаний; в действительности же
одному «дню творения» соответствуют
миллионы или миллиарды реальных лет.
Среди метафорических креационистов в
настоящее время наиболее часто встречаются:
Креационизм
постепенного творения согласно этой
концепции, Бог непрерывно направляет
процесс изменения биологических видов
и их появления. Представители данного
направления принимают геологические
и астрофизические данные и датировки,
однако полностью отвергают теорию эволюции
и видообразование путём естественного
отбора.
Теистический эволюционизм (эволюционный креационизм) признаёт теорию эволюции, однако утверждает, что эволюция является орудием Бога-Творца в осуществлении его замысла. Теистический эволюционизм принимает все или почти все идеи, общепринятые в науке, ограничивая чудесное вмешательство Творца такими не изучаемыми наукой актами, как сотворение Богом бессмертной души у человека (папа Пий XII), или трактуя случайность в природе как проявления божественного промысла (современный российский палеонтолог А. В. Гоманьков ).
С точки зрения
теологии разные концепции теистического
эволюционизма варьируют от общего
для авраамических религий теизма (диакон
РПЦ Андрей Кураев ) до пантеизма, деизма
и взглядов Тейяра де Шардена. Из-за того,
что в дискуссиях на тему «эволюция или
творение?» теистические эволюционисты
чаще всего поддерживают «эволюционистскую»
точку зрения, многие креационисты, не
приемлющие эволюции, не считают их позицию
креационизмом вообще (наиболее радикальные
из буквалистов даже отказывают теистическим
эволюционистам в праве называться христианами).
Теория стационарного состояния
Согласно этой теории, Земля никогда не возникала, а существовала вечно; она всегда была способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень незначительно. Согласно этой версии, виды также никогда не возникали, они существовали всегда, и у каждого вида есть лишь две возможности — либо изменение численности, либо вымирание.
По современным оценкам, основанным на учете скоростей радиоактивного распада, возраст Земли исчисляется 4,6 млрд. лет. Более совершенные методы датирования дают все более высокие оценки возраста Земли, что позволяет сторонникам теории стационарного состояния полагать, что Земля существовала всегда.
Сторонники этой теории не признают, что наличие или отсутствие определенных ископаемых остатков может указывать на время появления или вымирания того или иного вида, и приводят в качестве примера представителя кистеперых рыб — латимерию (целаканта). Считалось, что кистепёрая рыба (целакант) представляет собой переходную форму от рыб к земноводным и вымерла 60-90 млн. лет назад (в конце мелового периода). Однако это заключение пришлось пересмотреть, когда в 1939 году у побережья о. Мадагаскар был выловлен 1-й живой целакант, а затем и другие экземпляры. Таким образом, целакант не является переходной формой.
Были найдены и многие другие, считавшиеся вымершими, животные, например, лингула - маленькое морское животное, якобы вымершее 500 миллионов лет назад, живо и сегодня и как другие "живые ископаемые": солендон - землеройка, туатара - ящерица. За миллионы лет они не претерпели никаких эволюционных изменений.
Ещё один пример заблуждения это археоптерикс - существо, связующее птиц и пресмыкающихся, переходная форма на пути превращения рептилий в птиц. Но в 1977 году в штате Колорадо были обнаружены окаменелости птиц, возраст которых соизмерим и даже превышает возраст останков археоптерикса, т.е. он не является переходной формой.
Сторонники теории
стационарного состояния
Так, например, внезапное появление какого-либо ископаемого вида в определенном пласте они объясняют увеличением численности его популяции или его перемещением в места, благоприятные для сохранения остатков.
Большая часть доводов в пользу этой теории связана с такими неясными аспектами эволюции, как значение разрывов в палеонтологической летописи, и она наиболее подробно разработана именно в этом направлении.
Гипотезу стационарного состояния иногда называют гипотезой этернизма (от лат. еternus – вечный). Гипотеза этернизма была выдвинута немецким учёным В. Прейером в 1880 г.
Взгляды Прейера поддерживал академик Владимир Иванович Вернадский (1864 – 1945), автор учения о биосфере. Вернадский считал, что жизнь — такая же вечная основа космоса, которыми являются материя и энергия. «Мы знаем, и знаем это научно, — твердил он, — что Космос без материи, без энергии не может существовать. И достаточно ли материи и без выявления жизни - для построения Космоса, той Вселенной, который доступный человеческому уму?». На этот вопрос он ответил отрицательно, ссылаясь именно на научные факты, а не на личные симпатии, философские или религиозные убеждения. «...Можно говорить о вечности жизни и проявлений ее организмов, как можно твердить о вечности материального субстрата небесных тел, их тепловых, электрических, магнитных свойств и их проявлений. С этой точки зрения таким же далеким от научных поисков будет вопрос о начале жизни, как и вопрос о начале материи, теплоты, электрики, магнетизма, движения».
Исходя из представления о биосфере как о земном, но одновременно и космическом механизме, Вернадский связывал ее образование и эволюцию с организованностью Космоса. «Для нас становится понятным, — писал он, — что жизнь есть явление космическое, а не сугубо земное». Эту мысль Вернадский повторял многократно: «...начала жизни в том Космосе, который мы наблюдаем, не было, поскольку не было начала этого Космоса. Жизнь вечна, поскольку вечный Космос».
Однако гипотеза
стационарного состояния в
Самопроизвольное зарождение
Эта концепция была распространена в древних Китае, Вавилоне и Египте в качестве альтернативы креационизму, с которым она сосуществовала. Аристотель (384–322 до н.э.), которого часто провозглашают основателем биологии, придерживался теории спонтанного зарождения. На основе собственных наблюдений он развил эту теорию дальше, связывая все организмы в непрерывный ряд – «лестницу природы» (scala naturae):
«Ибо природа совершает переход от безжизненных объектов к животным с такой плавной последовательностью, поместив между ними существа, которые живут, не будучи при этом животными, что между соседними группами, благодаря их тесной близости, едва можно заметить различия» (Аристотель). Этим высказыванием Аристотель укрепил более ранние высказывания Эмпедокла об органической эволюции. Согласно теории Аристотеля о спонтанном зарождении, определенные «частицы» вещества содержат некое «активное начало», которое при подходящих условиях может создать живой организм.
Аристотель был прав, считая, что это активное начало содержится в оплодотворенном яйце, но ошибочно полагал, что оно присутствует также в солнечном свете, тине и гниющем мясе. «Таковы факты – живое может возникать в результате не только спаривания животных, но и разложения почвы... Так же обстоит дело и у растений: некоторые развиваются из семян, а другие как бы самозарождаются под действием сил природы, возникая из разлагающейся земли, отбросов или из определенных частей растений» (Аристотель). Эту идею поддерживали такие выдающиеся ученые и мыслители как Парацельс, эмбриолог Гарвей, Н. Коперник, Г. Галилей, Р. Декарт, Гете, Шеллинг и
др. Их авторитет во многом определил долгий срок существования теории самозарождения и ее широкое распространение. С распространением христианства, концепция спонтанного зарождения жизни оказалась не в чести; ее признавали лишь те,
кто верил в колдовство и поклонялся нечистой силе, но эта идея все же продолжала существовать в течение еще многих веков. Ван Гельмонт (1577–1644), весьма знаменитый и удачливый ученый, описал эксперимент, в котором он за три недели якобы создал мышей. Для этого нужны были грязная рубашка, темный шкаф и горсть пшеницы. Активным началом в процессе зарождения мыши Ван Гельмонт считал человеческий пот.
Даже опыты Ф. Реди и Спаллацани не смогли поколебать эту концепцию. В 1688 г. итальянский биолог и врач Франческо Реди, живший во Флоренции, подошел к проблеме возникновения жизни более строго и подверг сомнению теорию спонтанного
зарождения. Реди установил, что маленькие белые червячки, появляющиеся на гниющем мясе, – это личинки мух. Проведя ряд экспериментов, он получил данные, подтверждавшие мысль о том, что жизнь может возникнуть только из предшествующей
жизни (концепция биогенеза). «Убежденность была такой тщетной, если бы ее нельзя было подтвердить экспериментом. Поэтому в середине июля я взял четыре больших сосуда с широким горлом, поместил в один из них змею, в другой – немного рыбы, в третий – угрей из Арно, в четвертый – кусок молочной телятины, плотно закрыл их и запечатал. Затем я поместил то же самое в четыре других сосуда, оставив их открытыми... Вскоре мясо и рыба в незапечатанных сосудах зачервивели; можно было видеть, как мухи свободно залетают в сосуды и вылетают из них. Но в запечатанных сосудах я не видел ни одного червяка, хотя прошло много дней, после того как в них была положена дохлая рыба» (Реди).
Эти эксперименты, однако, не привели к отказу от идеи самозарождения, и хотя эта идея несколько отошла на задний план, она продолжала оставаться главной теорией в неклерикальной среде.
В то время как эксперименты Реди, казалось бы, опровергали спонтанное зарождение мух, первые микроскопические исследования Антона ван Левенгука усилили эту теории применительно к микроорганизмам. Сам Левенгук не вступал в споры между сторонниками биогенеза и спонтанного зарождения, однако его наблюдения давали пищу обеим теориям и в конце концов побудили других ученых поставить эксперименты для решения вопроса о возникновении жизни путем спонтанного зарождения.
В 1765 г. Ладзаро Спалланцани провел следующий опыт: подвергнув мясные и овощные отвары кипячению в течение нескольких часов, он сразу же их запечатал, после чего снял с огня. Исследовав жидкости через несколько дней, Спалланцани не обнаружил в них никаких признаков жизни. Из этого он сделал вывод, что высокая температура уничтожила все формы живых существ и, что без них ничто живое уже не могло возникнуть.
В 1860 г. проблемой происхождения жизни занялся Луи Пастер. К этому времени он уже многое сделал в области микробиологии и сумел разрешить проблемы, угрожавшие шелководству и виноделию. Он показал также, что бактерии вездесущи и что
неживые материалы легко могут быть заражены живыми существами, если их не простерилизовать должным образом. В результате ряда экспериментов, в основе которых лежали методы Спалланцани, Пастер доказал справедливость теории биогенеза и окончательно опроверг теорию спонтанного зарождения. Однако подтверждение теории биогенеза породило другую проблему. Коль скоро для возникновения живого организма необходим другой живой организм, то откуда же взялся самый первый живой организм? Только теория стационарного состояния не требует ответа на этот вопрос, а во всех других теориях подразумевается, что на какой-то стадии истории жизни произошел
переход от неживого
к живому. Было ли это первичным самозарождением?
Теория панспермии
Панспермия - гипотеза о повсеместном распространении во Вселенной зародышей живых существ. Согласно панспермии, в мировом пространстве рассеяны зародыши жизни (например, споры микроорганизмов), которые движутся под давлением световых лучей, а, попадая в сферу притяжения планеты, оседают на её поверхности и закладывают на этой планете начало живого.
В 1865 г. немецкий врач Г. Рихтер выдвинул гипотезу «космозоев» (космических зачатков), в соответствии с которой жизнь является вечной и зачатки, населяющие мировое пространство, могут переноситься с одной планеты на другую. Сходную гипотезу - гипотезу панспермии - в 1907 г. выдвинул известный шведский естествоиспытатель С. Аррениус, предположив, что во Вселенной вечно существуют зародыши жизни. С. Аррениус полагал, что частицы живого вещества - споры или бактерии, осевшие на микрочастицах космической пыли, силой светового давления переносятся с одной планеты на другую, сохраняя свою жизнеспособность. При попадании спор на планету с подходящими условиями они прорастают и дают начало биологической эволюции.
Жизнь занесена на планету извне. Эта гипотеза не предлагает никакого механизма для объяснения первичного возникновения жизни. Первые опыты Л. Пастера, поставленные во второй половине XIX века показали невозможность в современных условиях Земли зарождения жизни - простейших живых организмов. Это, вероятно, в какой-то степени способствовало возникновению идей панспермии.
Современный вариант этой идеи можно рассмотреть на примере гипотезы Ф. Хойла о возможности существования микроорганизмов в межзвёздном пространстве. Согласно его представлениям облака межзвёздной пыли сложены в основном бактериями и спорами, которые и были внесены на Землю около 4.5 млрд. лет назад. Согласно расчетам, произведенным им и С. Викрамасингом, ежегодно в верхнюю атмосферу Земли поступает 1018 космических спор. Таким образом, кометы являются переносчиками жизни, которые образовались сначала в межзвёздном пространстве и только потом попали в облако Оорта*.
Теория биохимической эволюции
Гипотеза А. И. Опарина о возникновении жизни на Земле опирается на представление о постепенном усложнении химической структуры и морфологического облика предшественников жизни (пробионтов) на пути к живым организмам. На стыке моря, суши и воздуха создавались благоприятные условия для образования сложных органических соединений. В концентрированных растворах белков, нуклеиновых кислот могут образовываться сгустки подобно водным растворам желатина.
А. И. Опарин назвал
эти сгустки коацерватными
Жизнь возникла в результате процессов, подчиняющихся химическим и физическим законам. Теория происхождения первых живых существ из неживой материи была выдвинута Пфлюгером, Дж. Холдейном и Р. Бейтнером, но особенно детально она разработана советским биохимиком академиком А. И. Опариным в его книге «Возникновение жизни» (1936). Ещё в 1923 г. он высказал мнение, что атмосфера первичной Земли была не такой как сейчас. Она состояла из простых соединений, содержащих воду, аммиак, двуокись углерода и метан. До тех пор пока температура Земли не упала ниже 100°C вся вода находилась в парообразном состоянии. Атмосфера, видимо, была восстановительной*. Отсутствие в атмосфере кислорода было необходимым условием возникновения жизни.
Исходя из теоретических предположений, он полагал, что органические вещества, возможно углеводороды, могли создаваться в океане из более простых соединений; энергию для этих реакций синтеза, вероятно, доставляла интенсивная солнечная радиация. Разнообразие находившихся в океане соединений, площадь поверхности Земли, доступность энергии и масштабы времени позволяют предположить, что в океанах постепенно накопились органические вещества и образовался тот «первичный бульон», в котором могла возникнуть жизнь. Главной проблемой для этой теории является необходимость объяснить появление способности живых систем к самовоспроизведению.
Чтобы определить
вероятность возникновения
Существующие гипотезы пока не в состоянии дать убедительный ответ на этот вопрос. Вот пример одной из таких гипотез, пытающихся объяснить возникновение живого, исходя из поведения такого тривиального явления как капля воды. Группа биофизиков из МГУ рассуждает следующим образом: с точки зрения биофизики основа основ жизни - устойчивое неравновесие, то есть живой организм или отдельная клетка должны обладать запасом энергии, который создается постоянным обменом веществ с окружающей средой. Самый простой способ создания такого неравновесия - асимметричное или, как говорят специалисты, инвертированное распределение ионов натрия и калия.
В результате концентрация нужного элемента в околоклеточной жидкости может достигать десятикратного превосходства по сравнению с окружающей средой. Ведает подобным распределением мембрана, пропускающая какие-то ионы внутрь и не выпускающая их наружу. Но как клетка научилась такой избирательности? В поисках ответа ученые обратили внимание на то, что поверхностный слой океана может накапливать ионы калия и других микроэлементов за счет неравновесных термодинамических процессов между водой и атмосферой. А лабораторные опыты позволили зарегистрировать разность потенциалов в несколько милливольт между поверхностной пленкой и находящейся под ней так называемой объемной фазой. Она образуется морской волной, захватывающей в толщу воды большое количество воздуха, который, поднимаясь, затем создает пену, брызги, пузырьки разного диаметра. Схлопываясь, пузырек воздуха выбрасывает на несколько сантиметров вверх струйку воды, распадающуюся на массу мелких капель. Последние скользят по поверхностной пленке океана, их так и называют - пленочные капли. В них-то и накапливаются ионы калия. Но чтобы стать подобием живой клетки, такой капельке нужна еще и водонепроницаемая оболочка - прообраз клеточной мембраны. Как она может возникнуть? Оказывается, в некоторых районах океана поверхностная пленка содержит жировые или липидные молекулы небиологического происхождения. Они всегда располагаются строго определенным образом, окутывая капельку. Не в таких ли колыбельках зародилась жизнь?
заключение
На основе изученного
материала по данной теме, были сделаны
следующие основополагающие выводы:
Жизнь - одно из сложнейших явлений
природы. Со времен глубокой древности
она казалась таинственной и непознаваемой
- вот почему по вопросам ее происхождения
всегда шла острая борьба между материалистами
и идеалистами. Приверженцы идеалистических
взглядов считали (и считают) жизнь духовным,
нематериальным началом, возникшим в результате
божественного творения. Материалисты
же, напротив, полагали, что жизнь на Земле
могла возникнуть из неживой материи путем
самозарождения (абиогенез) или занесения
из других миров, т.е. является порождением
других живых организмов (биогенез). По
современным представлениям, жизнь -- это
процесс существования сложных систем,
состоящих из больших органических молекул
и неорганических веществ и способных
самовоспроизводиться, саморазвиваться
и поддерживать свое существование в результате
обмена энергией и веществом с окружающей
средой. С накоплением человеком знаний
об окружающем мире, развитием естествознания
изменялись взгляды на происхождение
жизни, выдвигались новые гипотезы. Однако
и сегодня вопрос о происхождении жизни
еще окончательно не решен. Существует
множество гипотез происхождения жизни.
Отличие живого от неживого, также менялось
на протяжении истории человечества. Так
первобытному человеку был присущ анимизм
- одушевление неодушевленных в нашем
понимании объектов. Понятие живого и
неживого менялось, значит: будет продолжать
меняться. Вполне возможно, что наше современное
«научное» представление о жизни будет
лет через триста потомками расценено
как ненаучное. Возможно, живыми признают
и некоторые природные образования, которые
мы сейчас классифицируем как неживые.
Список использованной литературы:
1. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие для студ. вузов.: Издательский центр «Академия», 2003. —281-283стр.
2. Кунафин М. С. Концепции современного естествознания: Учебное пособие. Издательский центр. – Уфа, 2003. -213-217стр.
3. Михайлов Л. А. Концепция современного естествознания: : Учеб. пособие для студ. Вузов. Издательский центр «питер» 2009г. -223стр
http://freegrant.3dn.ru/load/
http://www.bibliofond.ru/
http://knowledge.allbest.ru/

- Теории возникновения религии
- Теории возникновения религии
- Теории возникновения физической культуры
- Теории возникновения языка
- Теории воли. Волевое и произвольное действие. Механизмы волевой регуляции личности
- Теории восприятия изображений и символов
- Теории глобализации (Т.Левитт, Дж. Стиглиц, Ж-П. Аллегре)
- Теории аномии
- Теории бюрократии
- Теории взаимодействия людей. Межличностные отношения
- Теории внешних факторов
- Теории возникновение древнерусского государства
- Теории возникновение жизни на Земле
- Теории возникновения государства