Masalah kehidupan dan makhluk hidup adalah objek kajian dalam banyak disiplin alam, bermula dengan biologi dan berakhir dengan falsafah, matematik, yang menganggap model abstrak fenomena makhluk hidup, serta fizik, yang mentakrifkan kehidupan dari sudut pandangan undang-undang fizikal.
Semua masalah dan persoalan lain yang lebih khusus tertumpu pada masalah utama ini, dan generalisasi dan kesimpulan falsafah juga dibina.
Selaras dengan dua kedudukan ideologi - materialistik dan idealistik - walaupun dalam falsafah kuno, konsep yang bertentangan tentang asal usul kehidupan berkembang: penciptaan dan teori asal usul materialistik sifat organik daripada bukan organik.
Penyokong penciptaan mendakwa bahawa kehidupan timbul sebagai hasil daripada perbuatan ciptaan ilahi, buktinya ialah kehadiran dalam organisma hidup kuasa khas yang mengawal semua proses biologi.
Penyokong asal usul kehidupan dari alam semula jadi berpendapat bahawa alam organik timbul kerana tindakan undang-undang semula jadi. Kemudian, konsep ini telah dikonkritkan dalam idea generasi kehidupan spontan.
Konsep generasi spontan, walaupun kesilapan itu, memainkan peranan positif; eksperimen yang direka untuk mengesahkan ia menyediakan bahan empirikal yang kaya untuk sains biologi yang sedang berkembang. Penolakan terakhir idea penjanaan spontan hanya berlaku pada abad ke-19.
Pada abad ke-19 turut dicalonkan hipotesis kewujudan hidup yang kekal dan asal kosmiknya di Bumi. Telah dicadangkan bahawa kehidupan wujud di angkasa dan dipindahkan dari satu planet ke planet lain.
Pada awal abad ke-20. idea asal kosmik sistem biologi di Bumi dan keabadian kehidupan di angkasa telah dibangunkan oleh ahli akademik saintis Rusia DALAM DAN. Vernadsky.
Hipotesis Ahli Akademik A.I. Oparina
Hipotesis asas baru tentang asal usul kehidupan telah dibentangkan oleh ahli akademik A.I. Oparin dalam buku "Asal usul Kehidupan"", diterbitkan pada tahun 1924. Beliau membuat kenyataan bahawa Prinsip Redi, yang memperkenalkan monopoli sintesis biotik bahan organik, hanya sah untuk era moden kewujudan planet kita. Pada permulaan kewujudannya, apabila Bumi tidak bernyawa, sintesis abiotik sebatian karbon dan evolusi prabiologi seterusnya berlaku di atasnya.
Intipati hipotesis Oparin adalah seperti berikut: asal usul kehidupan di Bumi adalah proses evolusi panjang pembentukan bahan hidup di kedalaman bahan bukan hidup. Ini berlaku melalui evolusi kimia, akibatnya bahan organik paling mudah terbentuk daripada bukan organik di bawah pengaruh proses fizikokimia yang kuat.
Dia melihat kemunculan kehidupan sebagai satu proses semula jadi tunggal, yang terdiri daripada evolusi kimia awal yang berlaku di bawah keadaan Bumi awal, yang secara beransur-ansur berpindah ke tahap baru secara kualitatif - evolusi biokimia.
Mempertimbangkan masalah asal usul kehidupan melalui evolusi biokimia, Oparin mengenal pasti tiga peringkat peralihan daripada benda mati kepada benda hidup.
Peringkat pertama ialah evolusi kimia. Apabila Bumi masih tidak bernyawa (kira-kira 4 bilion tahun yang lalu), sintesis abiotik sebatian karbon dan seterusnya evolusi prabiologi.
Tempoh evolusi Bumi ini dicirikan oleh banyak letusan gunung berapi dengan pembebasan sejumlah besar lava panas. Apabila planet menjadi sejuk, wap air di atmosfera terpeluwap dan menghujani Bumi, membentuk keluasan air yang besar (lautan utama). Proses ini berterusan selama berjuta-juta tahun. Pelbagai garam tak organik telah dilarutkan di perairan lautan primer. Di samping itu, pelbagai sebatian organik, yang terbentuk secara berterusan di atmosfera di bawah pengaruh sinaran ultraviolet, suhu tinggi dan aktiviti gunung berapi aktif, juga memasuki lautan.
Kepekatan sebatian organik sentiasa meningkat, dan, akhirnya, perairan lautan menjadi " kuahnya» daripada bahan seperti protein - peptida.
Peringkat kedua ialah penampilan bahan protein. Apabila keadaan di Bumi menjadi lembut, di bawah pengaruh pelepasan elektrik, tenaga haba dan sinaran ultraungu pada campuran kimia lautan utama, ia menjadi mungkin untuk membentuk sebatian organik kompleks - biopolimer dan nukleotida, yang, secara beransur-ansur bergabung dan menjadi lebih kompleks, bertukar. ke dalam protobion(nenek moyang praselular organisma hidup). Hasil evolusi bahan organik kompleks adalah rupa bertambah kuat, atau titisan co-acervate.
Coacervates- kompleks zarah koloid, penyelesaiannya dibahagikan kepada dua lapisan: lapisan yang kaya dengan zarah koloid dan cecair hampir bebas daripadanya. Coacervates mempunyai keupayaan untuk menyerap pelbagai bahan yang terlarut dalam perairan lautan primer. Akibatnya, struktur dalaman coacervates berubah ke arah meningkatkan kestabilan mereka dalam keadaan yang sentiasa berubah.
Teori evolusi biokimia menganggap coacervates sebagai sistem prebiologi, iaitu kumpulan molekul yang dikelilingi oleh cangkerang air.
Sebagai contoh, coacervates dapat menyerap bahan dari persekitaran, berinteraksi antara satu sama lain, meningkatkan saiz, dll. Walau bagaimanapun, tidak seperti makhluk hidup, titisan coacervate tidak mampu membiak sendiri dan mengawal sendiri, oleh itu ia tidak boleh diklasifikasikan sebagai sistem biologi.
Peringkat ketiga ialah pembentukan keupayaan untuk membiak sendiri, penampilan sel hidup. Dalam tempoh ini, pemilihan semula jadi mula beroperasi, i.e. Dalam jisim titisan coacervate, pemilihan coacervate yang paling tahan terhadap keadaan persekitaran yang diberikan berlaku. Proses pemilihan berlangsung selama berjuta-juta tahun. Titisan coacervate yang diawet sudah mempunyai keupayaan untuk menjalani metabolisme primer—harta utama kehidupan.
Pada masa yang sama, setelah mencapai saiz tertentu, titisan ibu hancur menjadi titisan anak perempuan yang mengekalkan ciri struktur ibu.
Oleh itu, kita boleh bercakap tentang pemerolehan oleh coacervates harta pengeluaran sendiri - salah satu tanda yang paling penting dalam kehidupan. Malah, pada peringkat ini, coacervates bertukar menjadi organisma hidup yang paling mudah.
Evolusi lanjut struktur prebiologi ini hanya mungkin dengan komplikasi proses metabolik dalam coacervate.
Persekitaran dalaman coacervate memerlukan perlindungan daripada pengaruh persekitaran. Oleh itu, lapisan lipid timbul di sekeliling coacervates, kaya dengan sebatian organik, memisahkan coacervate daripada persekitaran berair di sekelilingnya. Semasa proses evolusi, lipid telah diubah menjadi membran luar, yang meningkatkan daya maju dan kestabilan organisma dengan ketara.
Kemunculan membran menentukan arah evolusi biologi selanjutnya di sepanjang laluan autoregulasi yang semakin sempurna, yang memuncak dalam pembentukan sel primer - archecell. Sel ialah unit biologi asas, asas struktur dan fungsi semua makhluk hidup. Sel menjalankan metabolisme bebas, mampu pembahagian dan pengawalan diri, i.e. mempunyai semua sifat makhluk hidup. Pembentukan sel baru daripada bahan bukan selular adalah mustahil pembiakan sel berlaku hanya melalui pembahagian. Pembangunan organik dianggap sebagai proses sejagat pembentukan sel.
Struktur sel termasuk: membran yang memisahkan kandungan sel daripada persekitaran luaran; sitoplasma, iaitu larutan garam dengan enzim larut dan terampai serta molekul RNA; nukleus yang mengandungi kromosom yang terdiri daripada molekul DNA dan protein yang melekat padanya.
Akibatnya, permulaan kehidupan harus dianggap sebagai kemunculan sistem organik (sel) pembiakan sendiri yang stabil dengan urutan nukleotida yang berterusan. Hanya selepas kemunculan sistem sedemikian kita boleh bercakap tentang permulaan evolusi biologi.
Kemungkinan sintesis abiogenik biopolimer telah terbukti secara eksperimen pada pertengahan abad ke-20. Pada tahun 1953, seorang saintis Amerika S. Miller mensimulasikan atmosfera primordial Bumi dan mensintesis asid asetik dan formik, urea dan asid amino dengan menghantar cas elektrik melalui campuran gas lengai. Oleh itu, telah ditunjukkan bagaimana sintesis sebatian organik kompleks adalah mungkin di bawah pengaruh faktor abiogenik.
Walaupun kesahan teori dan eksperimennya, konsep Oparin mempunyai kedua-dua kekuatan dan kelemahan.
Kekuatan konsep adalah bukti eksperimen yang agak tepat tentang evolusi kimia, yang menurutnya asal usul kehidupan adalah hasil semula jadi daripada evolusi prabiologi jirim.
Hujah yang meyakinkan yang memihak kepada konsep ini juga adalah kemungkinan pengesahan percubaan terhadap peruntukan utamanya.
Sisi lemah konsep ini ialah ketidakupayaan untuk menerangkan detik lompatan daripada sebatian organik kompleks kepada organisma hidup.
Salah satu versi peralihan daripada evolusi prabiologi kepada biologi dicadangkan oleh saintis Jerman M. Eigen. Menurut hipotesisnya, kemunculan kehidupan dijelaskan oleh interaksi asid nukleik dan protein. Asid nukleik adalah pembawa maklumat genetik, dan protein berfungsi sebagai pemangkin untuk tindak balas kimia. Asid nukleik membiak sendiri dan menghantar maklumat kepada protein. Timbul rantai tertutup - kitaran hiper, di mana proses tindak balas kimia dipercepatkan sendiri kerana kehadiran pemangkin dan kesesakan.
Dalam kitaran hiper, produk tindak balas secara serentak bertindak sebagai pemangkin dan bahan tindak balas permulaan. Tindak balas sedemikian dipanggil autokatalitik.
Satu lagi teori di mana peralihan daripada evolusi prabiologi kepada evolusi biologi boleh dijelaskan ialah sinergi. Corak yang ditemui oleh sinergetik memungkinkan untuk menjelaskan mekanisme kemunculan bahan organik daripada bahan bukan organik dari segi penyusunan diri melalui kemunculan struktur baharu secara spontan semasa interaksi sistem terbuka dengan persekitaran.
Nota mengenai teori asal usul kehidupan dan kemunculan biosfera
Sains moden telah menerima hipotesis asal usul kehidupan abiogenik (bukan biologi) di bawah pengaruh sebab semula jadi akibat daripada proses panjang evolusi kosmik, geologi dan kimia - abiogenesis, yang asasnya adalah hipotesis Ahli Akademik A.I. Oparin. Konsep abiogenesis tidak mengecualikan kemungkinan kewujudan kehidupan di angkasa dan asal kosmiknya di Bumi.
Walau bagaimanapun, berdasarkan pencapaian saintifik moden, hipotesis A.I. Oparin mencadangkan penjelasan berikut.
Kehidupan tidak mungkin timbul di permukaan (atau berhampirannya) air laut, kerana pada masa yang jauh itu Bulan lebih dekat dengan Bumi daripada sekarang. Gelombang pasang pasti mempunyai ketinggian yang sangat besar dan kuasa pemusnah yang hebat. Protobion tidak boleh terbentuk di bawah keadaan ini.
Disebabkan ketiadaan lapisan ozon, protobion tidak boleh wujud di bawah pengaruh sinaran ultraungu yang keras. Ini menunjukkan bahawa hidupan hanya boleh muncul di lajur air.
Disebabkan oleh keadaan istimewa, kehidupan hanya boleh muncul di dalam air Lautan purba, tetapi tidak di permukaan, tetapi di bahagian bawah dalam filem nipis bahan organik yang terserap oleh permukaan kristal pirit dan apatit, nampaknya berhampiran mata air panas bumi. Sejak ia telah ditubuhkan bahawa sebatian organik terbentuk dalam produk letusan gunung berapi, dan aktiviti gunung berapi di bawah Lautan pada zaman purba adalah sangat aktif. Tiada oksigen terlarut di Lautan purba yang mampu mengoksidakan sebatian organik.
Hari ini dipercayai bahawa protobion adalah molekul RNA, tetapi bukan DNA, kerana telah terbukti bahawa proses evolusi berubah dari RNA kepada protein, dan kemudian kepada pembentukan molekul DNA, di mana ikatan C-H lebih kuat daripada Ikatan C-OH dalam RNA. Walau bagaimanapun, jelas bahawa molekul RNA tidak boleh timbul akibat perkembangan evolusi yang lancar. Mungkin, terdapat lompatan dengan semua ciri penyusunan diri sendiri, mekanisme yang pada masa ini tidak jelas.
Biosfera utama dalam lajur air berkemungkinan kaya dengan kepelbagaian fungsi. Dan penampilan pertama kehidupan sepatutnya berlaku bukan dalam bentuk mana-mana satu jenis organisma, tetapi dalam koleksi organisma. Banyak biocenosis primer sepatutnya muncul serta-merta. Mereka terdiri daripada organisma bersel tunggal yang paling mudah yang mampu melaksanakan semua fungsi bahan hidup dalam biosfera tanpa pengecualian.
Organisma yang paling mudah ini ialah heterotrof (mereka memakan sebatian organik siap sedia), mereka adalah prokariot (organisma tanpa nukleus), dan mereka adalah anaerobes (mereka menggunakan penapaian yis sebagai sumber tenaga).
Oleh kerana sifat khas karbon, kehidupan timbul dengan tepat atas dasar ini. Bagaimanapun, tiada bukti semasa yang bercanggah dengan kemungkinan kemunculan kehidupan selain berasaskan karbon.
Beberapa Arah Masa Depan untuk Kajian Asal Usul Kehidupan
Pada abad ke-21 Untuk menjelaskan masalah asal usul kehidupan, penyelidik menunjukkan peningkatan minat terhadap dua objek - kepada satelit Musytari, dibuka semula pada tahun 1610 G. Galileo. Ia terletak pada jarak 671,000 km dari Bumi. Diameternya ialah 3100 km. Ia dilitupi dengan banyak kilometer ais. Walau bagaimanapun, di bawah penutup ais terdapat lautan, dan di dalamnya bentuk kehidupan purba yang paling mudah mungkin telah dipelihara.
Objek lain - Tasik Timur, yang dipanggil takungan relik. Ia terletak di Antartika di bawah lapisan ais sepanjang empat kilometer. Penyelidik kami menemuinya hasil daripada penggerudian laut dalam. Satu program antarabangsa sedang dibangunkan dengan matlamat untuk menembusi perairan tasik ini tanpa mengganggu kesucian peninggalannya. Ada kemungkinan organisma peninggalan berusia beberapa juta tahun wujud di sana.
Terdapat juga minat yang besar dalam gua ditemui di Romania, tanpa akses kepada cahaya. Apabila mereka menggerudi pintu masuk ke gua ini, mereka mendapati kewujudan organisma hidup buta seperti pepijat yang memakan mikroorganisma. Mikroorganisma ini menggunakan untuk kewujudannya sebatian tak organik yang mengandungi hidrogen sulfida yang datang dari dalam bahagian bawah gua ini. Tiada cahaya yang masuk ke dalam gua ini, tetapi terdapat air di sana.
Kepentingan khusus ialah mikroorganisma, baru-baru ini ditemui oleh saintis Amerika semasa penyelidikan salah satu tasik masin. Mikroorganisma ini sangat tahan terhadap persekitaran mereka. Mereka boleh hidup walaupun dalam persekitaran arsenik semata-mata.
Organisma yang hidup dalam apa yang dipanggil "perokok hitam" juga menarik banyak perhatian (Rajah 2.1).
nasi. 2.1. “Perokok hitam” di dasar lautan (pancutan air panas ditunjukkan dengan anak panah)
"Perokok hitam" ialah banyak lubang hidroterma yang beroperasi di dasar laut, terhad kepada bahagian paksi rabung tengah laut. Daripada jumlah ini, ke lautan di bawah tekanan tinggi 250 atm. air panas bermineral tinggi (350 °C) dibekalkan. Sumbangan mereka kepada aliran haba Bumi adalah kira-kira 20%.
Lubang lautan hidroterma membawa unsur terlarut dari kerak lautan ke lautan, mengubah kerak dan memberikan sumbangan yang sangat penting kepada kimia lautan. Bersama-sama dengan kitaran penjanaan kerak lautan di rabung lautan dan kitar semula ke dalam mantel, pengubahan hidroterma mewakili sistem dua peringkat untuk pemindahan unsur antara mantel dan lautan. Kerak lautan yang dikitar semula ke dalam mantel nampaknya bertanggungjawab untuk beberapa kepelbagaian mantel.
Bolong hidroterma di rabung tengah lautan adalah rumah kepada komuniti biologi luar biasa yang memperoleh tenaga daripada penguraian sebatian bendalir hidroterma (jet hitam).
Kerak lautan nampaknya mengandungi bahagian terdalam biosfera, mencapai kedalaman 2500 m.
Bolong hidroterma memberi sumbangan besar kepada keseimbangan haba Bumi. Di bawah rabung median, mantel datang paling hampir dengan permukaan. Air laut menembusi melalui retakan ke dalam kerak lautan hingga kedalaman yang besar, kerana kekonduksian terma ia dipanaskan oleh haba mantel dan tertumpu di ruang magma.
Kajian mendalam tentang objek "istimewa" yang disenaraikan di atas sudah pasti akan membawa saintis kepada pemahaman yang lebih objektif tentang masalah asal usul kehidupan di planet kita dan pembentukan biosferanya.
Walau bagaimanapun, perlu diingatkan bahawa sehingga kini kehidupan belum diperoleh secara eksperimen.
Terdapat hipotesis tentang kemungkinan pengenalan bakteria, mikrob dan organisma kecil lain melalui badan angkasa. Organisma berkembang dan, sebagai hasil daripada transformasi jangka panjang, kehidupan secara beransur-ansur muncul di Bumi. Hipotesis menganggap organisma yang boleh berfungsi walaupun dalam persekitaran bebas oksigen dan dalam suhu tinggi atau rendah yang luar biasa.
Ini disebabkan oleh kehadiran bakteria yang berhijrah pada asteroid dan meteorit, yang merupakan serpihan daripada perlanggaran planet atau badan lain. Oleh kerana kehadiran cangkerang luar yang tahan haus, serta keupayaan untuk melambatkan semua proses kehidupan (kadang-kadang berubah menjadi spora), kehidupan jenis ini mampu bergerak untuk masa yang sangat lama dan dalam jarak yang sangat jauh.
Apabila mereka mendapati diri mereka berada dalam keadaan yang lebih mesra, "pengembara antara galaksi" mengaktifkan fungsi sokongan kehidupan asas. Dan tanpa disedari, lama kelamaan mereka membentuk kehidupan di Bumi.
Hakikat kewujudan bahan sintetik dan organik hari ini tidak dapat dinafikan. Lebih-lebih lagi, pada abad kesembilan belas, saintis Jerman Friedrich Wöhler mensintesis bahan organik (urea) daripada bahan bukan organik (ammonium cyanate). Hidrokarbon kemudiannya disintesis. Oleh itu, kehidupan di planet Bumi berkemungkinan besar timbul melalui sintesis daripada bahan bukan organik. Melalui abiogenesis, teori asal usul kehidupan dikemukakan.
Oleh kerana peranan utama dalam struktur mana-mana organisma organik dimainkan oleh asid amino. Adalah logik untuk menganggap penglibatan mereka dalam penyelesaian kehidupan di Bumi. Berdasarkan data yang diperoleh daripada eksperimen Stanley Miller dan Harold Urey (pembentukan asid amino dengan menghantar cas elektrik melalui gas), kita boleh bercakap tentang kemungkinan pembentukan asid amino. Lagipun, asid amino adalah blok bangunan dengan bantuan sistem kompleks badan dan mana-mana kehidupan dibina, masing-masing.
Hipotesis kosmogonik
Mungkin tafsiran yang paling popular dari semua, yang setiap murid sekolah tahu. Teori Big Bang telah dan kekal menjadi topik hangat untuk perbincangan hangat. Letupan Besar berlaku dari satu titik pengumpulan tenaga, akibat daripada pelepasan yang mana Alam Semesta berkembang dengan ketara. Badan kosmik telah terbentuk. Walaupun semua konsistensinya, Teori Big Bang tidak menjelaskan pembentukan Alam Semesta itu sendiri. Kerana, sebenarnya, tiada hipotesis sedia ada boleh menjelaskan.
Simbiosis organel organisma nuklear
Versi asal usul kehidupan di Bumi ini juga dipanggil endosymbiosis. Peruntukan sistem yang jelas telah disediakan oleh ahli botani Rusia dan ahli zoologi K. S. Merezhkovsky. Intipati konsep ini ialah kewujudan bersama organel dengan sel yang saling menguntungkan. Yang seterusnya mencadangkan endosymbiosis sebagai simbiosis yang bermanfaat untuk kedua-dua pihak dengan pembentukan sel eukariotik (sel di mana nukleus hadir). Kemudian, menggunakan pemindahan maklumat genetik antara bakteria, pembangunan dan peningkatan populasi mereka dijalankan. Menurut versi ini, semua perkembangan lanjut kehidupan dan bentuk kehidupan adalah disebabkan oleh nenek moyang spesies moden yang terdahulu.
Generasi spontan
Pernyataan semacam ini pada abad kesembilan belas tidak boleh tidak dapat dilihat tanpa sebutir keraguan. Kemunculan spesies secara tiba-tiba, iaitu pembentukan hidupan daripada benda bukan hidup, kelihatan hebat kepada orang-orang pada masa itu. Selain itu, heterogenesis (kaedah pembiakan, akibatnya individu dilahirkan yang sangat berbeza daripada ibu bapa mereka) diiktiraf sebagai penjelasan yang munasabah tentang kehidupan. Contoh mudah ialah pembentukan sistem berdaya maju yang kompleks daripada bahan-bahan yang mereput.
Sebagai contoh, di Mesir yang sama, hieroglif Mesir melaporkan kemunculan pelbagai kehidupan daripada air, pasir, reput dan sisa tumbuhan yang reput. Berita ini tidak akan mengejutkan ahli falsafah Yunani kuno sama sekali. Di sana, kepercayaan tentang asal usul kehidupan daripada benda bukan hidup dianggap sebagai fakta yang tidak memerlukan justifikasi. Ahli falsafah Yunani yang hebat Aristotle bercakap tentang kebenaran yang boleh dilihat: "Kutu daun terbentuk daripada makanan yang busuk, Buaya adalah hasil daripada proses dalam kayu yang membusuk di bawah air." Ia misteri, tetapi walaupun pelbagai penganiayaan dari gereja, keyakinan, yang tersembunyi di dalam dada kerahsiaan, hidup selama satu abad.
Perdebatan tentang kehidupan di Bumi tidak boleh berterusan selama-lamanya. Itulah sebabnya, pada akhir abad kesembilan belas, ahli mikrobiologi Perancis dan ahli kimia Louis Pasteur menjalankan analisisnya. Penyelidikannya adalah bersifat saintifik. Eksperimen telah dijalankan pada tahun 1860-1862. Terima kasih kepada penyingkiran spora dari keadaan mengantuk, Pasteur dapat menyelesaikan persoalan generasi kehidupan yang spontan. (Untuknya dia dianugerahkan hadiah oleh Akademi Sains Perancis)
Penciptaan sesuatu daripada tanah liat biasa
Kedengarannya gila, tetapi sebenarnya topik ini mempunyai hak untuk hidup. Bukan tanpa alasan bahawa saintis penyelidikan Scotland A.J. Cairns-Smith mengemukakan teori protein kehidupan. Teguh membina berdasarkan kajian yang sama, beliau bercakap tentang interaksi di peringkat molekul antara komponen organik dan tanah liat mudah... Di bawah pengaruhnya, komponen membentuk sistem yang stabil di mana perubahan berlaku dalam struktur kedua-dua komponen, dan kemudian pembentukan kehidupan yang kaya. Beginilah cara Kerns-Smith menjelaskan kedudukannya dengan cara yang unik dan asli. Kristal tanah liat, dengan kemasukan biologi di dalamnya, melahirkan kehidupan bersama, selepas itu "kerjasama" mereka berakhir.
Teori malapetaka berterusan
Mengikut konsep yang dibangunkan oleh Georges Cuvier, dunia yang boleh dilihat sekarang bukanlah yang utama. Apa itu hanyalah satu lagi pautan dalam rantaian yang terputus berturut-turut. Ini bermakna kita hidup dalam dunia yang akhirnya akan mengalami kepupusan besar-besaran kehidupan. Pada masa yang sama, tidak semua di Bumi mengalami kemusnahan global (contohnya, banjir berlaku). Sesetengah spesies, dalam perjalanan kebolehsuaian mereka, terselamat, dengan itu mengisi Bumi. Struktur spesies dan kehidupan, menurut Georges Cuvier, kekal tidak berubah.
Perkara sebagai realiti objektif
Tema utama pengajaran ialah pelbagai bidang dan bidang yang mendekatkan kepada pemahaman evolusi dari sudut sains tepat. (materialisme ialah pandangan dunia dalam falsafah yang mendedahkan semua sebab-akibat keadaan, fenomena dan faktor realiti. Undang-undang terpakai kepada manusia, masyarakat, dan Bumi). Teori ini dikemukakan oleh penganut materialisme yang terkenal, yang percaya bahawa kehidupan di Bumi berasal dari transformasi pada tahap kimia. Lebih-lebih lagi, mereka berlaku hampir 4 bilion tahun yang lalu. Penjelasan tentang kehidupan mempunyai hubungan langsung dengan DNA, (asid deoksiribonukleik) RNA (asid ribonukleik), serta beberapa HMC (sebatian berat molekul tinggi, dalam kes ini protein.)
Konsep ini dibentuk melalui penyelidikan saintifik yang mendedahkan intipati biologi molekul dan genetik serta genetik. Sumbernya terkenal, terutamanya memandangkan masa muda mereka. Lagipun, penyelidikan ke dalam hipotesis tentang dunia RNA mula dijalankan pada akhir abad kedua puluh. Carl Richard Woese membuat sumbangan besar kepada teori.
Ajaran Charles Darwin
Bercakap tentang asal usul spesies, adalah mustahil untuk tidak menyebut orang yang benar-benar cemerlang seperti Charles Darwin. Kerja hidupnya, pemilihan semula jadi, menandakan permulaan pergerakan ateis besar-besaran. Sebaliknya, ia memberi dorongan yang tidak pernah berlaku sebelum ini kepada sains, tanah yang tidak habis-habis untuk penyelidikan dan eksperimen. Intipati pengajaran adalah kemandirian spesies sepanjang sejarah, melalui penyesuaian organisma kepada keadaan tempatan, pembentukan ciri-ciri baru yang membantu dalam keadaan persaingan.
Evolusi merujuk kepada proses tertentu yang bertujuan mengubah kehidupan organisma dan organisma itu sendiri dari semasa ke semasa. Dengan sifat keturunan, ia bermaksud pemindahan tingkah laku, genetik atau jenis maklumat lain (pemindahan daripada ibu kepada anak perempuan.)
Daya utama evolusi, menurut Darwin, adalah perjuangan untuk hak untuk wujud melalui pemilihan dan kebolehubahan spesies. Di bawah pengaruh idea Darwin, pada awal abad kedua puluh, penyelidikan secara aktif dijalankan dalam ekologi, serta genetik. Pengajaran zoologi berubah secara radikal.
ciptaan tuhan
Ramai orang dari seluruh dunia masih mengaku beriman kepada Tuhan. Penciptaan adalah tafsiran pembentukan kehidupan di Bumi. Tafsiran itu terdiri daripada sistem penyataan berdasarkan Bible dan memandang kehidupan sebagai makhluk yang dicipta oleh tuhan pencipta. Data diambil dari "Perjanjian Lama", "Injil" dan kitab suci yang lain.
Tafsiran penciptaan kehidupan dalam agama yang berbeza agak serupa. Menurut Bible, Bumi dicipta dalam tujuh hari. Langit, cahaya syurga, air dan seumpamanya mengambil masa lima hari untuk dicipta. Pada yang keenam, Allah menciptakan Adam dari tanah. Melihat seorang lelaki yang bosan dan kesepian, Tuhan memutuskan untuk mencipta satu lagi keajaiban. Mengambil tulang rusuk Adam, dia menciptakan Hawa. Hari ketujuh diiktiraf sebagai hari cuti.
Adam dan Hawa hidup tanpa masalah, sehingga syaitan jahat dalam bentuk ular memutuskan untuk menggoda Hawa. Lagipun, di tengah-tengah syurga berdiri pohon pengetahuan tentang yang baik dan yang jahat. Ibu pertama menjemput Adam untuk makan bersama, dengan itu melanggar firman yang diberikan kepada Tuhan (dia melarang menyentuh buah terlarang.)
Orang pertama diusir ke dunia kita, dengan itu memulakan sejarah semua manusia dan kehidupan di Bumi.
Sepanjang sejarah sains semula jadi, pelbagai hipotesis tentang asal usul kehidupan di Bumi telah timbul. Sebahagian daripada mereka boleh diklasifikasikan sebagai idealistik dari sudut sains, mereka tidak sah. Yang lain agak materialistik, tetapi di kalangan mereka ada juga yang ditolak sepenuhnya oleh sains moden.
Mungkin hipotesis pertama tentang asal usul kehidupan, berdasarkan perasaan manusia dan jumlah pengetahuan yang terhad, harus dipertimbangkan penciptaan. Menurutnya, kehidupan di Bumi timbul secara spontan, sebagai hasil daripada perbuatan ciptaan ilahi. Tuhan diandaikan sebagai makhluk ghaib. Dalam penciptaan, dengan kehendak Tuhan atau tuhan, daripada beberapa kekacauan, kosmos, planet, kehidupan, dan manusia dilahirkan.
Penciptaan telah dianuti oleh C. Linnaeus. Dia percaya bahawa spesies di Bumi wujud tidak berubah, kerana Tuhan mencipta mereka.
mengikut hipotesis keadaan mantap kehidupan tidak pernah timbul, ia wujud selama-lamanya, seperti Alam Semesta itu sendiri. Tetapi ini tidak bermakna bahawa kehidupan tidak berubah. Penyokong hipotesis ini menganggap kedua-dua perkembangan kehidupan dan kelahiran semula selepas pelbagai malapetaka (dan kelahiran semula kehidupan sering dikaitkan dengan perbuatan ciptaan ilahi yang sama). Anggapan ini memungkinkan untuk menjelaskan sisa-sisa bentuk hidup yang kini tidak wujud yang telah ditemui pada masa itu.
Hipotesis seterusnya tentang asal usul kehidupan di Bumi, disangkal oleh sains moden, adalah hipotesis tentang asal usul kehidupan secara spontan, atau spontan. Selama berabad-abad, orang telah memerhatikan bagaimana cacing tiba-tiba muncul dalam daging, cendawan tumbuh dari tanah selepas hujan, dan kadang-kadang bilangan katak atau ikan di dalam takungan meningkat dengan mendadak. Semua ini mencadangkan idea bahawa benda hidup boleh timbul dalam benda bukan hidup (tanah, air) jika terdapat beberapa tenaga hidup, daya, atau bahan di dalamnya. Pandangan serupa dipegang bukan sahaja oleh ramai saintis Dunia Purba (termasuk Aristotle), tetapi juga oleh saintis abad ke-16-17. Dan walaupun hipotesis ini disangkal oleh eksperimen saintis lain, dengan penemuan mikroorganisma penyokongnya meningkat lagi.
F. Redi membuktikan pada abad ke-17 bahawa larva lalat hanya muncul di dalam kapal terbuka. Ini bermakna bahawa mereka dibawa ke sana oleh lalat sendiri, dan tidak menjana secara spontan. Pada abad ke-19, L. Pasteur akhirnya membuktikan kemustahilan asal usul kehidupan secara spontan. Dia tidak merebus sup nutrien dan tidak menutup kelalang, tetapi menggunakan leher dengan bengkok, yang menghalang mikroorganisma daripada memasuki substrat, tetapi tidak dapat menghalang penembusan daya penting tertentu, yang nampaknya dihantar melalui udara. Kuah sedemikian tidak menjadi masam (iaitu, mikroorganisma tidak tumbuh di sana), yang bermaksud bahawa atas sebab tertentu "butiran" kehidupan tidak sampai ke sana. Kemungkinan besar kerana mereka tidak wujud dalam alam semula jadi.
Selepas pengalaman Pasteur dalam biologi, prinsip bahawa semua makhluk hidup hanya datang dari makhluk hidup mula mendapat populariti, yang boleh dipanggil hipotesis biogenesis. Tetapi ia tidak menyelesaikan persoalan asal usul kehidupan di Bumi. Oleh kerana pada masa itu sains sudah cukup berkembang untuk menyangkal penciptaan dan keadaan pegun, satu-satunya andaian logik ialah andaian pengenalan kehidupan dari angkasa.
Panspermia adalah hipotesis tentang asal usul kehidupan di Bumi dengan pengenalannya dari angkasa. Pandangan yang sama dipegang oleh saintis: Richter (yang pertama kali mengemukakan hipotesis ini pada abad ke-19), Helmholtz, Arrhenius, Vernadsky, Crick, dll. Pada asasnya, panspermia difahami sebagai pengenalan organisma primitif, kononnya mampu bertahan pada suhu rendah dan pendedahan kepada pelbagai sinaran, dari angkasa pada meteorit, dengan habuk kosmik, dan bukan lawatan ke Bumi oleh makhluk asing. Panspermia, seperti biogenesis, tidak menjawab soalan "bagaimana kehidupan timbul"; ia hanya memindahkan masalah ini dari Bumi ke angkasa.
Pada masa ini yang paling popular di dunia saintifik ialah hipotesis abiogenesis, yang merujuk kepada asal usul kehidupan di Bumi melalui kimia pertama dan kemudian evolusi prabiologi di bawah keadaan khas. Keadaan ini wujud di Bumi pada masa lalu, apabila planet ini mula-mula muncul (kira-kira 4.5 bilion tahun yang lalu) dan wujud selama kira-kira 1 bilion tahun pertamanya. Kemudian, keadaan di Bumi, termasuk disebabkan oleh kemunculan organisma hidup, berubah sehingga banyak tindak balas kimia dan proses fizikokimia menjadi mustahil. Oleh itu, hari ini benda hidup hanya boleh timbul daripada benda hidup.
Hipotesis abiogenesis mempunyai asas bukti tertentu, termasuk berdasarkan eksperimen makmal. Oleh itu ia sering dipanggil teori. Abiogenesis pertama kali diterangkan oleh A. Oparin pada 1923-1924.
Pada masa ini, terdapat beberapa konsep mengenai asal usul kehidupan di bumi. Marilah kita memikirkan hanya beberapa teori utama yang membantu untuk membentuk gambaran yang cukup lengkap tentang proses yang kompleks ini.
Penciptaan (Latin sgea - penciptaan).
Menurut konsep ini, kehidupan dan semua spesies makhluk hidup yang mendiami Bumi adalah hasil daripada tindakan kreatif makhluk tertinggi pada masa tertentu.
Prinsip-prinsip utama penciptaanisme dinyatakan dalam Alkitab, dalam Kitab Kejadian. Proses penciptaan ilahi dunia dianggap telah berlaku sekali sahaja dan oleh itu tidak dapat diakses oleh pemerhatian.
Ini sudah cukup untuk mengambil keseluruhan konsep ciptaan ilahi di luar skop penyelidikan saintifik. Sains hanya berurusan dengan fenomena yang boleh diperhatikan, dan oleh itu ia tidak akan dapat sama ada membuktikan atau menyangkal konsep itu.
Spontan generasi (spontan).
Idea asal usul makhluk hidup daripada bahan tidak bernyawa telah tersebar luas di China Purba, Babylon, dan Mesir. Ahli falsafah terbesar Yunani Kuno, Aristotle, menyatakan idea bahawa "zarah" tertentu bahan mengandungi "prinsip aktif" tertentu, yang, di bawah keadaan yang sesuai, boleh mencipta organisma hidup.
Van Helmont (1579–1644), seorang pakar perubatan Belanda dan ahli falsafah semula jadi, menerangkan satu eksperimen di mana dia didakwa mencipta tikus dalam masa tiga minggu. Apa yang anda perlukan hanyalah baju kotor, almari gelap dan segenggam gandum. Van Helmont menganggap peluh manusia sebagai prinsip aktif dalam proses penjanaan tikus.
Pada abad ke-17-18, terima kasih kepada kemajuan dalam kajian organisma yang lebih rendah, persenyawaan dan perkembangan haiwan, serta pemerhatian dan eksperimen naturalis Itali F. Redi (1626-1697), ahli mikroskop Belanda A. Leeuwenhoek ( 1632-1723), dan saintis Itali L. Spallanzani (1729-1799), ahli mikroskop Rusia M. M. Terekhovsky (1740-1796) dan lain-lain, kepercayaan terhadap generasi spontan telah dilemahkan sepenuhnya.
Walau bagaimanapun, sehingga kemunculan karya pengasas mikrobiologi, Louis Pasteur, pada pertengahan abad ke-10, ajaran ini terus mencari penganutnya.
Perkembangan idea penjanaan spontan pada asasnya bermula pada era ketika idea-idea agama menguasai kesedaran awam.
Para ahli falsafah dan naturalis yang tidak mahu menerima ajaran gereja tentang "penciptaan kehidupan," pada tahap pengetahuan ketika itu, dengan mudah mendapat idea tentang generasi spontannya.
Sejauh mana, berbeza dengan kepercayaan dalam penciptaan, idea asal semula jadi organisma ditekankan, idea penjanaan spontan mempunyai makna progresif pada peringkat tertentu. Oleh itu, Gereja dan ahli teologi sering menentang idea ini.
Hipotesis Panspermia.
Menurut hipotesis ini, dicadangkan pada tahun 1865. oleh saintis Jerman G. Richter dan akhirnya dirumuskan oleh saintis Sweden Arrhenius pada tahun 1895, kehidupan boleh dibawa ke Bumi dari angkasa.
Organisma hidup yang berasal dari luar angkasa berkemungkinan besar masuk dengan meteorit dan habuk kosmik. Andaian ini berdasarkan data tentang rintangan tinggi sesetengah organisma dan spora mereka terhadap sinaran, vakum tinggi, suhu rendah dan pengaruh lain.
Walau bagaimanapun, masih tiada fakta yang boleh dipercayai yang mengesahkan asal usul mikroorganisma luar angkasa yang terdapat dalam meteorit.
Tetapi walaupun mereka sampai ke Bumi dan menimbulkan kehidupan di planet kita, persoalan asal usul kehidupan akan tetap tidak terjawab.
Hipotesis evolusi biokimia.
Pada tahun 1924, ahli biokimia A.I. Oparin, dan kemudian saintis Inggeris J. Haldane (1929), merumuskan hipotesis yang menganggap kehidupan sebagai hasil evolusi sebatian karbon yang panjang.
Teori moden tentang asal usul kehidupan di Bumi, yang dipanggil teori biopoiesis, telah dirumuskan pada tahun 1947 oleh saintis Inggeris J. Bernal.
Pada masa ini, proses pembentukan kehidupan secara konvensional dibahagikan kepada empat peringkat:
- 1. Sintesis sebatian organik berat molekul rendah (monomer biologi) daripada gas atmosfera primer.
- 2. Pembentukan polimer biologi.
- 3. Pembentukan sistem bahan organik yang dipisahkan fasa, dipisahkan daripada persekitaran luaran oleh membran (protobion).
- 4. Kemunculan sel paling ringkas dengan sifat benda hidup, termasuk alat pembiakan yang memastikan pemindahan sifat sel induk kepada sel anak.
Tiga peringkat pertama tergolong dalam tempoh evolusi kimia, dan dari peringkat keempat, evolusi biologi bermula.
Mari kita pertimbangkan dengan lebih terperinci proses-proses yang menyebabkan kehidupan boleh timbul di Bumi. Menurut idea moden, Bumi terbentuk kira-kira 4.6 bilion tahun dahulu. Suhu permukaannya sangat tinggi (4000-8000 ° C), dan apabila planet sejuk dan daya graviti bertindak, kerak bumi terbentuk daripada sebatian pelbagai unsur.
Proses penyahgas membawa kepada penciptaan suasana yang diperkaya, mungkin, dengan nitrogen, ammonia, wap air, karbon dioksida dan karbon monoksida. Suasana sedemikian nampaknya berkurangan, seperti yang dibuktikan oleh kehadiran logam dalam batuan paling kuno Bumi dalam bentuk terkurang, seperti, sebagai contoh, besi divalen.
Adalah penting untuk diperhatikan bahawa di atmosfera terdapat atom hidrogen, karbon, oksigen dan nitrogen, membentuk 99% daripada atom yang termasuk dalam tisu lembut mana-mana organisma hidup.
Walau bagaimanapun, untuk atom bertukar menjadi molekul kompleks, perlanggaran mudah tidak mencukupi. Tenaga tambahan diperlukan, yang tersedia di Bumi hasil daripada aktiviti gunung berapi, nyahcas kilat elektrik, radioaktiviti dan sinaran ultraungu daripada Matahari.
Ketiadaan oksigen bebas mungkin bukan syarat yang mencukupi untuk kemunculan kehidupan. Jika oksigen bebas terdapat di Bumi dalam tempoh prebiotik, maka, di satu pihak, ia akan mengoksidakan bahan organik yang disintesis, dan di sisi lain, membentuk lapisan ozon di atmosfera atas, ia akan menyerap sinaran ultraungu bertenaga tinggi daripada Matahari.
Semasa tempoh yang dipertimbangkan tentang asal usul kehidupan, yang berlangsung kira-kira 1000 juta tahun, sinaran ultraviolet mungkin merupakan sumber tenaga utama untuk sintesis bahan organik.
Oparin A.I.
Daripada sebatian hidrogen, nitrogen dan karbon, dengan adanya tenaga bebas di Bumi, molekul ringkas (ammonia, metana dan sebatian ringkas yang serupa) sepatutnya timbul dahulu.
Selepas itu, molekul mudah di lautan primer ini boleh bertindak balas antara satu sama lain dan dengan bahan lain, membentuk sebatian baru.
Pada tahun 1953, penyelidik Amerika Stanley Miller, dalam satu siri eksperimen, mensimulasikan keadaan yang wujud di Bumi kira-kira 4 bilion tahun yang lalu.
Dengan melepasi nyahcas elektrik melalui campuran ammonia, metana, hidrogen dan wap air, dia memperoleh sejumlah asid amino, aldehid, laktik, asetik dan asid organik lain. Ahli biokimia Amerika Cyril Ponnaperuma mencapai pembentukan nukleotida dan ATP. Semasa tindak balas ini dan yang serupa, perairan lautan primer boleh tepu dengan pelbagai bahan, membentuk apa yang dipanggil "sup utama."
Peringkat kedua terdiri daripada transformasi selanjutnya bahan organik dan pembentukan secara abiogenik sebatian organik yang lebih kompleks, termasuk polimer biologi.
Ahli kimia Amerika S. Fox menyediakan campuran asid amino, memanaskannya dan memperoleh bahan seperti protein. Di bumi primitif, sintesis protein boleh berlaku di permukaan kerak bumi. Dalam lekukan kecil dalam lava pemejalan, takungan kelihatan mengandungi molekul kecil yang terlarut dalam air, termasuk asid amino.
Apabila air tersejat atau terpercik ke batu panas, asid amino bertindak balas untuk membentuk protenoid. Kemudian hujan membasuh protenoid ke dalam air. Jika sesetengah protenoid ini mempunyai aktiviti pemangkin, maka sintesis polimer, iaitu molekul seperti protein, boleh bermula.
Peringkat ketiga dicirikan oleh pembebasan dalam "sup nutrien" utama titisan coacervate khas, yang merupakan kumpulan sebatian polimer. Telah ditunjukkan dalam beberapa eksperimen bahawa pembentukan ampaian coacervate, atau mikrosfera, adalah tipikal bagi banyak polimer biologi dalam larutan.
Titisan coacervate mempunyai beberapa ciri ciri protoplasma hidup, seperti, sebagai contoh, secara selektif menyerap bahan dari larutan di sekelilingnya dan, disebabkan ini, "tumbuh" dan meningkatkan saiznya.
Disebabkan oleh fakta bahawa kepekatan bahan dalam titisan coacervate adalah berpuluh-puluh kali lebih besar daripada dalam larutan di sekeliling, kemungkinan interaksi antara molekul individu meningkat dengan ketara.
Adalah diketahui bahawa molekul banyak bahan, khususnya polipeptida dan lemak, terdiri daripada bahagian yang mempunyai hubungan yang berbeza dengan air. Bahagian hidrofilik molekul yang terletak di sempadan antara coacervates dan larutan bertukar ke arah larutan, di mana kandungan air lebih tinggi.
Bahagian hidrofobik berorientasikan di dalam coacervates, di mana kepekatan air lebih rendah. Akibatnya, permukaan coacervates memperoleh struktur tertentu dan, sehubungan dengan ini, sifat membenarkan bahan tertentu melalui arah tertentu dan bukan yang lain.
Disebabkan oleh sifat ini, kepekatan beberapa bahan di dalam coacervates meningkat lebih banyak, manakala kepekatan yang lain berkurangan, dan tindak balas antara komponen coacervates memperoleh arah tertentu. Titisan coacervate menjadi sistem terpencil daripada persekitaran. Protosel atau protobion timbul.
Peringkat penting dalam evolusi kimia ialah pembentukan struktur membran. Selari dengan penampilan membran, terdapat susunan dan peningkatan metabolisme. Dalam komplikasi selanjutnya metabolisme dalam sistem sedemikian, pemangkin memainkan peranan penting.
Salah satu ciri utama makhluk hidup ialah keupayaan untuk mereplikasi, iaitu, mencipta salinan yang tidak dapat dibezakan daripada molekul induk. Sifat ini dimiliki oleh asid nukleik, yang, tidak seperti protein, mampu mereplikasi.
Protenoid yang mampu memangkinkan pempolimeran nukleotida dengan pembentukan rantai RNA pendek boleh dibentuk dalam coacervates. Rantai ini boleh berfungsi sebagai gen primitif dan RNA messenger. DNA, mahupun ribosom, mahupun pemindahan RNA, mahupun enzim sintesis protein belum lagi mengambil bahagian dalam proses ini. Mereka semua muncul kemudian.
Sudah pada peringkat pembentukan protobion, pemilihan semula jadi mungkin berlaku, iaitu, pemeliharaan beberapa bentuk dan penghapusan (kematian) yang lain. Oleh itu, perubahan progresif dalam struktur protobion telah ditetapkan kerana pemilihan.
Penampilan struktur yang mampu membiak sendiri, replikasi, dan kebolehubahan nampaknya menentukan peringkat keempat dalam pembentukan kehidupan.
Jadi, pada akhir Archean (kira-kira 3.5 bilion tahun yang lalu), di bahagian bawah takungan kecil atau laut cetek, hangat dan kaya dengan nutrien, organisma hidup primitif pertama muncul, yang heterotropik dalam jenis pemakanan mereka, iaitu, mereka memberi makan. pada bahan organik siap pakai, disintesis semasa evolusi kimia.
Kaedah metabolisme mereka mungkin adalah penapaian, satu proses transformasi enzimatik bahan organik di mana bahan organik lain berfungsi sebagai penerima elektron.
Sebahagian daripada tenaga yang dikeluarkan dalam proses ini disimpan dalam bentuk ATP. Ada kemungkinan bahawa sesetengah organisma juga menggunakan tenaga tindak balas redoks untuk proses kehidupan, iaitu mereka adalah kemosintetik.
Dari masa ke masa, rizab bahan organik bebas dalam persekitaran berkurangan dan organisma yang mampu mensintesis sebatian organik daripada bukan organik mendapat kelebihan.
Dengan cara ini, mungkin kira-kira 2 bilion tahun yang lalu, organisma fototropik pertama seperti cyanobacteria timbul, yang mampu menggunakan tenaga cahaya untuk mensintesis sebatian organik daripada CO2 dan H2O, membebaskan oksigen bebas.
Peralihan kepada pemakanan autotrof adalah sangat penting untuk evolusi kehidupan di Bumi, bukan sahaja dari sudut pandangan mencipta rizab bahan organik, tetapi juga untuk memenuhi atmosfera dengan oksigen. Pada masa yang sama, atmosfera mula memperoleh watak pengoksidaan.
Penampilan skrin ozon melindungi organisma utama daripada kesan berbahaya sinaran ultraungu dan menamatkan sintesis bahan organik abiogenik (bukan biologi).
Ini adalah idea saintifik moden mengenai peringkat utama asal usul dan pembentukan kehidupan di Bumi.
Gambar rajah visual perkembangan hidupan di Bumi (boleh diklik)
Tambahan:
Dunia indah "perokok hitam"
Dalam sains, telah lama dipercayai bahawa organisma hidup hanya boleh wujud daripada tenaga Matahari. Jules Verne, dalam novelnya Journey to the Center of the Earth, menggambarkan dunia bawah tanah dengan dinosaur dan tumbuhan purba. Walau bagaimanapun, ini adalah fiksyen. Tetapi siapa sangka akan ada dunia yang terpencil daripada tenaga Matahari dengan organisma hidup yang sama sekali berbeza. Dan dia ditemui di dasar Lautan Pasifik.
Kembali pada tahun lima puluhan abad kedua puluh, ia dipercayai bahawa kehidupan tidak boleh wujud di kedalaman lautan. Penciptaan bathyscaphe oleh Auguste Piccard menghilangkan keraguan ini.
Anak lelakinya, Jacques Picard, bersama-sama dengan Don Walsh, turun dalam bathyscaphe Trieste ke dalam Palung Mariana hingga kedalaman lebih sepuluh ribu meter. Di bahagian paling bawah, peserta terjun melihat ikan hidup.
Selepas ini, ekspedisi oseanografi dari banyak negara mula menyisir jurang lautan dengan jaring laut dalam dan menemui spesies baharu haiwan, keluarga, pesanan dan juga kelas!
Menyelam Bathyscaphe telah bertambah baik. Jacques-Yves Cousteau dan saintis dari banyak negara membuat penyelaman mahal ke dasar lautan.
Pada tahun 70-an, penemuan telah dibuat yang mengubah banyak idea saintis. Berhampiran Kepulauan Galapagos, sesar ditemui pada kedalaman dua hingga empat ribu meter.
Dan di bahagian bawah, gunung berapi kecil ditemui - hidroterma. Air laut, jatuh ke dalam retakan di kerak bumi, tersejat bersama pelbagai mineral melalui gunung berapi kecil sehingga 40 meter tinggi.
Gunung berapi ini dipanggil "perokok hitam" kerana air yang keluar daripadanya berwarna hitam.
Walau bagaimanapun, perkara yang paling luar biasa adalah bahawa dalam air sedemikian, dipenuhi dengan hidrogen sulfida, logam berat dan pelbagai bahan toksik, kehidupan yang bersemangat berkembang.
Suhu air yang keluar dari perokok hitam mencapai 300° C. Sinaran matahari tidak menembusi kedalaman empat ribu meter, dan, oleh itu, tidak mungkin ada kehidupan yang kaya di sini.
Walaupun di kedalaman yang lebih cetek, organisma bentik sangat jarang ditemui, apatah lagi di dalam jurang yang dalam. Di sana, haiwan memakan serpihan organik yang jatuh dari atas. Dan semakin besar kedalaman, semakin kurang miskin kehidupan bawah.
Bakteria chemoautotrophic ditemui pada permukaan perokok hitam, yang memecahkan sebatian sulfur yang meletus dari bahagian dalam planet. Bakteria menutup permukaan bawah dengan lapisan berterusan dan hidup dalam keadaan yang agresif.
Mereka menjadi makanan untuk banyak spesies haiwan lain. Secara keseluruhan, kira-kira 500 spesies haiwan yang hidup dalam keadaan melampau "perokok hitam" telah diterangkan.
Penemuan lain ialah vestimentifera, yang tergolong dalam kelas haiwan pelik - pogonophora.
Ini adalah tiub kecil dari mana tiub panjang dengan sesungut menonjol di hujungnya. Perkara yang luar biasa tentang haiwan ini ialah mereka tidak mempunyai sistem penghadaman! Mereka memasuki simbiosis dengan bakteria. Di dalam vestimentifera terdapat organ - trofosom, di mana banyak bakteria sulfur hidup.
Bakteria menerima hidrogen sulfida dan karbon dioksida untuk hidup; lebihan bakteria pembiakan dimakan oleh vestimentifera itu sendiri. Di samping itu, moluska bivalvia dari genera Calyptogena dan Bathymodiolus ditemui berdekatan, yang juga bersimbiosis dengan bakteria dan tidak lagi bergantung pada pencarian makanan.
Salah satu makhluk paling luar biasa di dunia hidroterma laut dalam ialah cacing Alvinella pompeian.
Mereka dinamakan kerana analogi dengan letusan gunung berapi Pompeii - makhluk ini tinggal di zon air panas mencapai 50 ° C, dan abu dari zarah sulfur sentiasa jatuh ke atas mereka. Cacing, bersama dengan vestimentifera, membentuk "taman" sebenar yang menyediakan makanan dan tempat tinggal untuk banyak organisma.
Antara koloni vestimentifera dan cacing pompeii hidup ketam dan dekapoda yang memakannya. Juga di antara "taman" ini terdapat sotong dan ikan dari keluarga eelpout. Dunia perokok hitam juga menyimpan haiwan yang telah lama pupus yang dihalau keluar dari bahagian lain lautan, seperti teritip Neolepas.
Haiwan ini tersebar luas 250 juta tahun dahulu, tetapi kemudiannya pupus. Di sini wakil teritip berasa tenang.
Penemuan ekosistem perokok hitam telah menjadi peristiwa paling penting dalam biologi. Ekosistem sedemikian telah ditemui di bahagian berlainan di Lautan Dunia dan juga di dasar Tasik Baikal.
Cacing Pompeian. Foto: life-grind-style.blogspot.com
PENGENALAN BAHAGIAN 1. TEORI-TEORI ASAS ASAL USUL KEHIDUPAN DI BUMI.
1.1 Penciptaan.
1.2 Hipotesis penjanaan spontan.
1.3 Teori keadaan mantap.
1.4 Hipotesis Panspermia.
BAHAGIAN 2. TEORI PROTEIN-COACERVATE A.I. OPARINE.
2.1 Intipati teori.
2.2 Alexander Ivanovich Oparin.
2.3 Asal-usul evolusi kimia "Sup Primordial".
2.4 Peringkat proses asal usul kehidupan.
BAHAGIAN 3. KEPERLUAN MENYELIDIK ASAL USUL KEHIDUPAN.
BAHAGIAN 4. PERSPEKTIF MODEN TERHADAP ASAL USUL KEHIDUPAN.
KESIMPULAN.
KESUSASTERAAN.
PENGENALAN
Persoalan tentang asal usul kehidupan di Bumi dan kemungkinan kewujudannya di planet lain di Alam Semesta telah lama menarik minat kedua-dua saintis dan ahli falsafah, dan orang biasa. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, perhatian kepada "masalah kekal" ini telah meningkat dengan ketara.
Ini disebabkan oleh dua keadaan: pertama, kemajuan ketara dalam pemodelan makmal beberapa peringkat evolusi jirim yang membawa kepada asal usul kehidupan, dan kedua, perkembangan pesat penyelidikan angkasa lepas, membuat pencarian sebenar untuk sebarang bentuk kehidupan pada planet-planet sistem suria semakin realistik, dan pada masa hadapan seterusnya.
Asal usul kehidupan adalah salah satu soalan paling misteri, jawapan komprehensif yang tidak mungkin dijawab. Banyak hipotesis dan juga teori tentang asal usul kehidupan, menjelaskan pelbagai aspek fenomena ini, setakat ini tidak dapat mengatasi keadaan penting - secara eksperimen mengesahkan fakta penampilan kehidupan. Sains moden tidak mempunyai bukti langsung tentang bagaimana dan di mana kehidupan muncul. Terdapat hanya pembinaan logik dan bukti tidak langsung yang diperoleh melalui eksperimen model, dan data dalam bidang paleontologi, geologi, astronomi, dll.
Namun, persoalan asal usul kehidupan masih belum selesai. Terdapat banyak hipotesis tentang asal usul kehidupan.
Idea berikut telah dipertimbangkan pada masa yang berbeza dan dalam budaya yang berbeza:
Penciptaan (kehidupan dicipta oleh Pencipta);
Generasi spontan (generasi spontan; kehidupan timbul berulang kali daripada bahan bukan hidup);
Hipotesis keadaan mantap (kehidupan sentiasa wujud);
Hipotesis Panspermia (hidup yang dibawa ke Bumi dari planet lain);
Hipotesis biokimia (hidup timbul dalam keadaan daratan semasa proses yang mematuhi undang-undang fizikal dan kimia, iaitu akibat evolusi biokimia);
Tujuan kerja ini adalah untuk mempertimbangkan teori utama asal usul kehidupan di Bumi.
Adalah penting untuk diperhatikan bahawa untuk mencapai matlamat tugas-tugas berikut dipertimbangkan:
Semak teori utama
Penciptaan
Teori penjanaan kehidupan spontan
Teori Keadaan Tetap
Hipotesis pansermia
Terokai teori asas protein-coacervate A.I. Oparina
Baca biografi A.I. Oparina
Terangkan asal usul evolusi kimia "sup primordial"
Tentukan peringkat-peringkat proses kemunculan hidupan di Bumi
Keperluan untuk mengkaji asal usul kehidupan di Bumi
Pandangan moden tentang asal usul kehidupan
Semasa melaksanakan kerja, kaedah berikut digunakan: geografi perbandingan, analisis sumber sastera, sejarah.
Kerja itu ditulis berdasarkan bahan berikut: monograf, penerbitan terjemahan, artikel daripada koleksi karya saintifik, komponen buku, kesusasteraan dari Internet.
BAHAGIAN 1. TEORI-TEORI ASAS ASAL USUL KEHIDUPAN DI BUMI
1.1Penciptaan
Penciptaan (dari bahasa Inggeris penciptaan - penciptaan) adalah konsep keagamaan dan falsafah di mana keseluruhan kepelbagaian dunia organik, manusia, planet Bumi, serta dunia secara keseluruhan, dianggap sengaja dicipta oleh makhluk tertinggi atau dewa. Teori penciptaan, merujuk jawapan kepada persoalan asal usul kehidupan kepada agama (penciptaan kehidupan oleh Tuhan), menurut kriteria Popper adalah di luar bidang penyelidikan saintifik (kerana ia tidak dapat disangkal: mustahil untuk dibuktikan dengan kaedah saintifik bahawa Tuhan menciptakan kehidupan dan Tuhan menciptakannya). Di samping itu, teori ini tidak memberikan jawapan yang memuaskan kepada persoalan tentang sebab-sebab kemunculan dan kewujudan makhluk tertinggi itu sendiri, biasanya hanya mengandaikan ketiadaan permulaannya.
1.2Hipotesis generasi spontan
Teori ini menjadi meluas di China purba, Babylon dan Mesir sebagai alternatif kepada penciptaan, yang dengannya ia wujud bersama. Ajaran agama sepanjang zaman dan semua orang biasanya mengaitkan rupa kehidupan kepada satu atau lain tindakan kreatif dewa. Penyelidik pertama alam juga menyelesaikan masalah ini dengan sangat naif. Aristotle (384-322 SM), sering disanjung sebagai pengasas biologi, berpegang kepada teori asal usul kehidupan secara spontan. Walaupun untuk pemikiran zaman dahulu yang luar biasa, iaitu Aristotle, tidaklah sukar untuk menerima idea bahawa haiwan - cacing, serangga dan juga ikan - boleh timbul daripada kelodak. Sebaliknya, ahli falsafah ini berpendapat bahawa setiap badan yang kering, menjadi basah, dan, sebaliknya, setiap badan yang basah, menjadi kering, akan melahirkan haiwan.
Menurut hipotesis Aristotle tentang penjanaan spontan, "zarah" tertentu bahan mengandungi "prinsip aktif" tertentu yang, di bawah keadaan yang sesuai, boleh mencipta organisma hidup. Aristotle benar dalam mempercayai bahawa prinsip aktif ini terkandung dalam telur yang disenyawakan, tetapi dia tersilap percaya bahawa ia juga terdapat dalam angin matahari, lumpur dan daging yang reput.
“Ini adalah fakta - benda hidup boleh timbul bukan sahaja melalui perkawinan haiwan, tetapi juga melalui penguraian tanah. Begitu juga halnya dengan tumbuh-tumbuhan: ada yang berkembang dari biji, sementara yang lain nampaknya secara spontan menjana di bawah pengaruh semua alam, yang timbul daripada tanah yang mereput atau bahagian tumbuhan tertentu” (Aristotle).
Kewibawaan Aristotle mempunyai pengaruh yang luar biasa terhadap pandangan saintis zaman pertengahan. Pendapat ahli falsafah ini di dalam fikiran mereka sangat terjalin dengan konsep agama, sering memberikan kesimpulan yang tidak masuk akal dan bahkan bodoh dalam pandangan moden. Penyediaan orang yang hidup atau rupanya, "homunculus," dalam kelalang, dengan mencampur dan menyuling pelbagai bahan kimia, dianggap pada Zaman Pertengahan, walaupun sangat sukar dan tanpa undang-undang, tetapi, tanpa keraguan, boleh dilakukan. Pengeluaran haiwan daripada bahan bukan hidup kelihatan begitu mudah dan biasa kepada saintis pada masa itu sehingga ahli alkimia dan pakar perubatan terkenal Van Helmont (1577-1644) secara langsung memberikan resipi, berikutan anda boleh menyediakan tikus secara buatan dengan menutup bekas dengan bijirin dengan kain yang basah dan kotor. Saintis yang sangat berjaya ini menerangkan satu eksperimen di mana dia didakwa mencipta tikus dalam masa tiga minggu. Apa yang anda perlukan hanyalah baju kotor, almari gelap dan segenggam gandum. Van Helmont menganggap peluh manusia sebagai prinsip aktif dalam proses tetikus.
Sejumlah sumber yang berasal dari abad ke-16 dan ke-17 menerangkan secara terperinci perubahan air, batu dan objek tidak bernyawa lain kepada reptilia, burung dan haiwan. Grindel von Ach juga menunjukkan imej katak yang kononnya muncul dari embun Mei, dan Aldrovand menggambarkan proses kelahiran semula burung dan serangga dari dahan dan buah-buahan pokok.
Semakin maju sains semula jadi, semakin penting pemerhatian dan pengalaman yang tepat, dan bukan penaakulan dan falsafah semata-mata, yang diperoleh dalam pengetahuan alam, semakin sempit skop aplikasi teori generasi spontan. Sudah pada tahun 1688, ahli biologi dan doktor Itali Francesco Redi, yang tinggal di Florence, mendekati masalah asal usul kehidupan dengan lebih ketat dan mempersoalkan teori generasi spontan. Dr Redi, melalui eksperimen mudah, membuktikan pendapat yang tidak berasas mengenai generasi cacing secara spontan dalam daging reput. Dia menegaskan bahawa cacing putih kecil adalah larva lalat. Selepas menjalankan beberapa siri eksperimen, beliau memperoleh data yang menyokong idea bahawa kehidupan hanya boleh timbul daripada kehidupan sebelumnya (konsep biogenesis).
“Sabitan akan menjadi sia-sia jika ia tidak dapat disahkan melalui eksperimen. Oleh itu, pada pertengahan bulan Julai, saya mengambil empat bejana besar bermulut lebar, meletakkan tanah di salah satu daripadanya, beberapa ikan di yang lain, belut dari Arno di ketiga, sekeping susu lembu di keempat, menutupnya rapat-rapat dan menutup mereka. Kemudian saya meletakkan yang sama dalam empat bekas lain, membiarkannya terbuka... Tidak lama kemudian daging dan ikan di dalam bekas yang tidak tertutup itu menjadi berulat; seseorang dapat melihat lalat bebas terbang masuk dan keluar dari kapal. Tetapi saya tidak melihat seekor cacing pun di dalam bejana yang dimeteraikan itu, walaupun sudah beberapa hari berlalu sejak ikan mati itu diletakkan di dalamnya” (Redi).
Oleh itu, berkenaan dengan makhluk hidup yang boleh dilihat dengan mata kasar, andaian generasi spontan ternyata tidak dapat dipertahankan. Tetapi pada akhir abad ke-17. Kircher dan Leeuwenhoek menemui dunia makhluk kecil, tidak dapat dilihat dengan mata kasar dan hanya boleh dilihat melalui mikroskop. "Haiwan hidup terkecil" ini (sebagaimana Leeuwenhoek memanggil bakteria dan ciliates yang ditemuinya) boleh ditemui di mana-mana pereputan berlaku, dalam rebusan dan infusi tumbuhan yang telah lama wujud, dalam daging reput, sup, dalam susu masam, dalam najis, dalam plak gigi . "Terdapat lebih banyak daripada mereka (mikrob) dalam mulut saya," tulis Leeuwenhoek, "daripada terdapat orang di United Kingdom." Seseorang hanya perlu meletakkan bahan mudah rosak dan mudah reput di tempat yang hangat untuk seketika, dan makhluk hidup mikroskopik yang tidak ada sebelum ini segera berkembang di dalamnya. Dari mana datangnya makhluk ini? Adakah mereka benar-benar berasal dari embrio yang secara tidak sengaja jatuh ke dalam cecair yang membusuk? Berapa banyak embrio ini mesti ada di mana-mana! Pemikiran secara tidak sengaja muncul bahawa di sini, dalam rebusan dan infusi yang membusuk, bahawa generasi spontan mikrob hidup daripada bahan tidak bernyawa berlaku. Pendapat ini telah disahkan dengan kuat pada pertengahan abad ke-18 oleh eksperimen paderi Scotland Needham. Needham mengambil sup daging atau merebus bahan tumbuhan, meletakkannya di dalam bekas yang tertutup rapat dan merebusnya untuk masa yang singkat. Dalam kes ini, menurut Needham, semua embrio sepatutnya mati, tetapi yang baru tidak boleh masuk dari luar, kerana kapal ditutup rapat. Walau bagaimanapun, selepas beberapa lama, mikrob muncul dalam cecair. Daripada ini saintis tersebut membuat kesimpulan bahawa ia hadir semasa fenomena penjanaan spontan.
Pada masa yang sama, seorang lagi saintis, Spallanzani Itali, menentang pendapat ini. Mengulangi eksperimen Needham, dia menjadi yakin bahawa pemanasan lebih lama bagi bekas yang mengandungi cecair organik akan melumpuhkannya sepenuhnya. Pada tahun 1765, Lazzaro Spallanzani menjalankan eksperimen berikut: selepas mendidih daging dan sup sayur-sayuran selama beberapa jam, dia segera menutupnya dan kemudian mengeluarkannya dari api. Setelah memeriksa cecair beberapa hari kemudian, Spallanzani tidak menemui sebarang tanda kehidupan di dalamnya. Dari sini dia membuat kesimpulan bahawa suhu tinggi memusnahkan semua bentuk makhluk hidup, dan tanpa mereka tiada apa-apa yang boleh timbul.
Pertikaian sengit tercetus antara wakil dua pandangan yang bertentangan. Spallanzani berhujah bahawa cecair dalam eksperimen Needham tidak dipanaskan secukupnya dan embrio makhluk hidup kekal di sana. Untuk ini, Needham membantah bahawa bukan dia yang memanaskan cecair terlalu sedikit, tetapi, sebaliknya, Spallanzani memanaskannya terlalu banyak dan dengan kaedah kasar sedemikian memusnahkan "kuasa penjanaan" infus organik, yang sangat berubah-ubah dan berubah-ubah. .
Akibatnya, setiap pihak yang bertikai kekal dalam kedudukan asal mereka, dan persoalan tentang penjanaan mikrob spontan dalam cecair yang membusuk tidak diselesaikan dalam kedua-dua arah selama satu abad. Pada masa ini, banyak percubaan telah dibuat untuk membuktikan atau menyangkal penjanaan spontan secara eksperimen, tetapi tiada satu pun daripada mereka membawa kepada keputusan yang pasti.
Persoalannya menjadi semakin keliru, dan hanya pada pertengahan abad ke-19 ia akhirnya diselesaikan berkat penyelidikan cemerlang saintis Perancis yang cemerlang.
Louis Pasteur mengambil masalah asal usul kehidupan pada tahun 1860. Pada masa ini, dia sudah banyak melakukan dalam bidang mikrobiologi dan berjaya menyelesaikan masalah yang mengancam serikultur dan pembuatan wain. Beliau juga membuktikan bahawa bakteria ada di mana-mana dan bahan bukan hidup mudah dicemari oleh benda hidup jika ia tidak disterilkan dengan betul. Melalui satu siri eksperimen, dia menunjukkan bahawa di mana-mana, dan terutamanya berhampiran kediaman manusia, embrio kecil terapung di udara. Mereka sangat ringan sehingga mereka terapung bebas di udara, hanya sangat perlahan dan secara beransur-ansur jatuh ke tanah.
Hasil daripada beberapa siri eksperimen berdasarkan kaedah Spallanzani, Pasteur membuktikan kesahihan teori biogenesis dan akhirnya menyangkal teori penjanaan spontan.
Pasteur menjelaskan penampilan misteri mikroorganisma dalam eksperimen penyelidik terdahulu sama ada dengan pencemaran alam sekitar yang tidak lengkap, atau dengan perlindungan cecair yang tidak mencukupi daripada penembusan kuman. Jika anda merebus kandungan kelalang dengan teliti dan kemudian melindunginya daripada kuman yang boleh masuk dengan udara yang mengalir ke dalam kelalang, maka dalam seratus kes daripada seratus, reput cecair dan pembentukan mikrob tidak akan berlaku.
Adalah penting untuk diperhatikan bahawa untuk mengeluarkan udara yang mengalir ke dalam kelalang, Pasteur menggunakan pelbagai jenis teknik: dia sama ada mengkalsinkan udara dalam tiub kaca dan logam, atau melindungi leher kelalang dengan palam kapas, di mana semua zarah terkecil yang terampai di udara telah dikekalkan, atau, akhirnya, melalui udara melalui tiub kaca nipis yang dibengkokkan dalam bentuk huruf S - dalam kes ini, semua embrio dikekalkan secara mekanikal pada permukaan basah selekoh tiub.
Di mana perlindungannya cukup dipercayai, rupa mikrob dalam cecair tidak diperhatikan. Tetapi mungkin pemanasan yang berpanjangan telah mengubah persekitaran secara kimia dan menjadikannya tidak sesuai untuk menyokong kehidupan? Pasteur juga dengan mudah menyangkal bantahan ini. Dia melemparkan palam kapas ke dalam cecair, terganggu oleh pemanasan, di mana udara dilalui dan, oleh itu, mengandungi embrio - cecair itu cepat reput. Akibatnya, infusi rebus adalah tanah yang agak sesuai untuk pembangunan mikrob. Perkembangan ini tidak berlaku hanya kerana tiada embrio. Sebaik sahaja embrio memasuki cecair, ia segera bercambah dan menghasilkan penuaian yang subur.
Eksperimen Pasteur menunjukkan tanpa keraguan bahawa penjanaan mikrob secara spontan tidak berlaku dalam infusi organik. Semua organisma hidup berkembang daripada embrio, i.e. berasal dari makhluk hidup yang lain. Pada masa yang sama, pengesahan teori biogenesis menimbulkan masalah lain. Oleh kerana organisma hidup lain diperlukan untuk kemunculan organisma hidup, maka dari manakah organisma hidup yang pertama itu berasal? Hanya teori keadaan mantap tidak memerlukan jawapan kepada soalan ini, dan semua teori lain membayangkan bahawa pada satu peringkat dalam sejarah kehidupan terdapat peralihan daripada tidak hidup kepada hidup.
1.3Teori Keadaan Tetap.
Menurut teori ini, Bumi tidak pernah wujud, tetapi wujud selama-lamanya; ia sentiasa mampu menyokong kehidupan, dan jika ia berubah, ia adalah sangat sedikit. Menurut versi ini, spesies juga tidak pernah timbul, mereka sentiasa wujud, dan setiap spesies hanya mempunyai dua kemungkinan - sama ada perubahan dalam bilangan atau kepupusan.
Pada masa yang sama, hipotesis keadaan pegun pada asasnya bercanggah dengan data astronomi moden, yang menunjukkan hayat terhingga mana-mana bintang dan, dengan itu, sistem planet di sekeliling bintang. Mengikut anggaran moden, berdasarkan mengambil kira kadar pereputan radioaktif, umur Bumi, Matahari, dan Sistem Suria dianggarkan pada ~4.6 bilion tahun. Oleh itu, hipotesis ini biasanya tidak dipertimbangkan oleh sains akademik.
Penyokong teori ini tidak menyedari bahawa kehadiran atau ketiadaan tinggalan fosil tertentu mungkin menunjukkan masa kemunculan atau kepupusan spesies tertentu, dan menyebut sebagai contoh wakil ikan bersirip cuping - coelacanth (coelacanth). Menurut data paleontologi, haiwan bersirip cuping telah pupus pada akhir zaman Cretaceous. Walau bagaimanapun, kesimpulan ini perlu dipertimbangkan semula apabila wakil hidup sirip lobus ditemui di rantau Madagascar. Penyokong teori keadaan mantap berhujah bahawa hanya dengan mengkaji spesies hidup dan membandingkannya dengan tinggalan fosil seseorang boleh membuat kesimpulan tentang kepupusan, dan walaupun dalam kes ini kemungkinan besar ia akan menjadi tidak betul. Menggunakan data paleontologi untuk menyokong teori keadaan mantap, penyokongnya mentafsir rupa fosil dalam istilah ekologi. Sebagai contoh, mereka menerangkan kemunculan tiba-tiba spesies fosil dalam lapisan tertentu dengan pertambahan populasi atau pergerakannya ke tempat yang sesuai untuk pemeliharaan jenazah.
1.4Hipotesis pansermia
Hipotesis mengenai kemunculan kehidupan di Bumi akibat pemindahan embrio kehidupan tertentu dari planet lain dipanggil teori pansermia (dari bahasa Yunani παν - semua, semua orang dan σπερμα - benih). Hipotesis ini bersebelahan dengan hipotesis keadaan pegun. Penganutnya menyokong idea tentang kewujudan kehidupan yang kekal dan mengemukakan idea asalnya secara tiba-tiba. Salah seorang yang pertama menyatakan idea tentang asal usul kehidupan kosmik (tiba-tiba) ialah saintis Jerman G. Richter pada tahun 1865. Menurut Richter, kehidupan di Bumi tidak timbul daripada bahan bukan organik, tetapi dibawa dari planet lain. Dalam hal ini, persoalan timbul tentang bagaimana mungkin pemindahan sedemikian dari satu planet ke planet lain dan bagaimana ia boleh dicapai. Jawapan dicari terutamanya dalam fizik, dan tidak menghairankan bahawa pembela pertama pandangan ini adalah wakil sains ini, saintis cemerlang G. Helmholtz, S. Arrhenius, J. Thomson, P.P. Lazarev et al.
Menurut idea Thomson dan Helmholtz, spora bakteria dan organisma lain boleh dibawa ke Bumi dengan meteorit. Kajian makmal mengesahkan rintangan tinggi organisma hidup terhadap kesan buruk, khususnya kepada suhu rendah. Sebagai contoh, spora tumbuhan dan biji benih tidak mati walaupun selepas pendedahan berpanjangan kepada oksigen cecair atau nitrogen.
Penganut moden konsep pansermia (termasuk pemenang Hadiah Nobel biofizik Inggeris F. Crick) percaya bahawa kehidupan dibawa ke Bumi sama ada secara tidak sengaja atau sengaja oleh makhluk asing. Sudut pandangan ahli astronomi Ch. Wickramasinghe (Sri Lanka) dan F. Hoyle (Great Britain) bersebelahan dengan hipotesis pansermia. Mereka percaya bahawa mikroorganisma hadir dalam jumlah besar di angkasa lepas, terutamanya dalam awan gas dan debu, di mana, menurut saintis, ia terbentuk. Seterusnya, mikroorganisma ini ditangkap oleh komet, yang kemudiannya, melalui dekat planet, "menyemai kuman kehidupan."
BAHAGIAN 2. TEORI PROTEIN-COACERVATE A.I. OPARINA
2.1Intipati teori
Teori saintifik pertama mengenai asal usul organisma hidup di Bumi dicipta oleh ahli biokimia Soviet A.I. Oparin (1894-1980). Pada tahun 1924, beliau menerbitkan karya di mana beliau menggariskan idea tentang bagaimana kehidupan di Bumi boleh timbul. Menurut teori ini, kehidupan timbul dalam keadaan khusus Bumi purba, dan dianggap oleh Oparin sebagai hasil semula jadi daripada evolusi kimia sebatian karbon di Alam Semesta.
Menurut Oparin, proses yang membawa kepada kemunculan kehidupan di Bumi boleh dibahagikan kepada tiga peringkat:
Kemunculan bahan organik.
Pembentukan biopolimer (protein, asid nukleik, polisakarida, lipid, dll.) daripada bahan organik yang lebih ringkas.
Kemunculan organisma pembiakan diri primitif.
Teori evolusi biokimia mempunyai bilangan penyokong terbesar dalam kalangan saintis moden. Bumi berasal kira-kira lima bilion tahun yang lalu; Pada mulanya, suhu permukaannya sangat tinggi (sehingga beberapa ribu darjah). Semasa ia sejuk, permukaan pepejal terbentuk (kerak bumi - litosfera).
Atmosfera, yang asalnya terdiri daripada gas ringan (hidrogen, helium), tidak dapat dikawal dengan berkesan oleh Bumi yang tidak cukup padat, dan gas-gas ini digantikan dengan yang lebih berat: wap air, karbon dioksida, ammonia dan metana. Apabila suhu Bumi turun di bawah 100 darjah Celsius, wap air mula terkondensasi, membentuk lautan dunia. Pada masa ini, mengikut idea A.I. Oparin, sintesis abiogenik berlaku, iaitu, di lautan bumi primer, tepu dengan pelbagai sebatian kimia mudah, "dalam sup utama" di bawah pengaruh haba gunung berapi, pelepasan kilat, sinaran ultraungu yang kuat dan faktor persekitaran lain, sintesis sebatian organik yang lebih kompleks, dan kemudian biopolimer, bermula . Pembentukan bahan organik dipermudahkan oleh ketiadaan organisma hidup - pengguna bahan organik - dan agen pengoksidaan utama - oksigen. Molekul asid amino kompleks digabungkan secara rawak menjadi peptida, yang seterusnya mencipta protein asli. Daripada protein ini, makhluk hidup utama bersaiz mikroskopik telah disintesis.
Masalah paling sukar dalam teori evolusi moden ialah perubahan bahan organik kompleks kepada organisma hidup yang mudah. Oparin percaya bahawa peranan penting dalam transformasi benda bukan hidup kepada benda hidup adalah milik protein. Nampaknya, molekul protein, menarik molekul air, membentuk kompleks hidrofilik koloid. Percantuman lanjut kompleks tersebut antara satu sama lain membawa kepada pemisahan koloid daripada medium akueus (coacervation). Di sempadan antara coacervate (dari bahasa Latin Coacervus - gumpalan, timbunan) dan persekitaran, molekul lipid - membran sel primitif - telah dibarisi. Diandaikan bahawa koloid boleh menukar molekul dengan persekitaran (prototaip pemakanan heterotrofik) dan mengumpul bahan tertentu. Satu lagi jenis molekul menyediakan keupayaan untuk membiak sendiri. Sistem pandangan A.I Oparin dipanggil "hipotesis coacervate".
Hipotesis Oparin hanyalah langkah pertama dalam perkembangan idea biokimia tentang asal usul kehidupan. Langkah seterusnya ialah eksperimen L.S. Miller, yang pada tahun 1953 menunjukkan bagaimana asid amino dan molekul organik lain boleh dibentuk daripada komponen tak organik atmosfera bumi utama di bawah pengaruh nyahcas elektrik dan sinaran ultraungu.
Ahli akademik Akademi Sains Rusia V.N. Parmon dan beberapa saintis lain mencadangkan pelbagai model untuk menerangkan bagaimana proses autokatalitik boleh berlaku dalam persekitaran yang tepu dengan molekul organik, mereplikasi beberapa molekul ini. Sesetengah molekul mereplikasi lebih berjaya, yang lain kurang baik. Ini memulakan proses evolusi kimia, yang mendahului evolusi biologi.
Hari ini, hipotesis yang lazim di kalangan ahli biologi ialah hipotesis dunia RNA, yang menyatakan bahawa antara evolusi kimia, di mana molekul individu membiak dan bersaing, dan kehidupan penuh, berdasarkan model DNA-RNA-protein, terdapat peringkat pertengahan di mana individu molekul membiak dan bersaing antara satu sama lain. Sudah ada kajian menunjukkan bahawa beberapa molekul RNA mempunyai sifat autokatalitik dan boleh memastikan replikasi diri tanpa penyertaan molekul protein kompleks.
Sains moden masih jauh daripada penjelasan yang komprehensif tentang bagaimana sebenarnya bahan tak organik mencapai tahap tinggi ciri organisasi proses kehidupan. Walau bagaimanapun, adalah jelas bahawa ini adalah proses berbilang peringkat, di mana tahap penyusunan jirim meningkat langkah demi langkah. Memulihkan mekanisme khusus komplikasi berperingkat ini adalah tugas untuk penyelidikan saintifik masa depan. Kajian ini berjalan dalam dua arah utama:
Dari atas ke bawah: analisis objek biologi dan kajian kemungkinan mekanisme pembentukan unsur individu mereka;
Dari bawah ke atas: komplikasi "kimia" - kajian sebatian kimia yang semakin kompleks.
Setakat ini, tidak mungkin untuk mencapai gabungan lengkap kedua-dua pendekatan ini. Walau bagaimanapun, bioengineers telah berjaya mengumpulkan organisma hidup yang paling mudah - virus - daripada molekul biologi yang paling mudah, "dari pelan tindakan," iaitu, dari kod genetik yang diketahui dan struktur kulit protein. Ini membuktikan bahawa pengaruh ghaib tidak diperlukan untuk mencipta organisma hidup daripada bahan tidak bernyawa. Jadi hanya perlu menjawab persoalan bagaimana proses ini boleh berlaku tanpa penyertaan manusia, dalam persekitaran semula jadi.
Terdapat bantahan "statistik" yang meluas terhadap mekanisme abiogenik asal usul kehidupan. Sebagai contoh, pada tahun 1996, ahli biokimia Jerman Schram mengira bahawa kebarangkalian gabungan rawak 6000 nukleotida dalam virus mozek tembakau RNA ialah 1 peluang dalam 102,000 Ini adalah kebarangkalian yang sangat rendah, yang menunjukkan kemustahilan sepenuhnya pembentukan rawak RNA sedemikian. Walau bagaimanapun, pada hakikatnya bantahan ini dibina secara tidak betul. Ia berdasarkan andaian bahawa molekul RNA virus mesti dibentuk "dari awal" daripada asid amino yang berbeza. Dalam kes komplikasi berperingkat bagi sistem kimia dan biokimia, kebarangkalian dikira secara berbeza sama sekali. Di samping itu, tidak perlu mendapatkan hanya virus sedemikian dan bukan yang lain. Dengan mengambil kira bantahan ini, ternyata anggaran kebarangkalian sintesis kemunculan RNA virus dipandang remeh sehingga tahap ketidakcukupan sepenuhnya dan tidak boleh dianggap sebagai bantahan yang meyakinkan terhadap teori abiogenik asal usul kehidupan.
2.2 Alexander Ivanovich Oparin dan teori asal usul kehidupan
Dari awal tahun 1935, Institut Biokimia Akademi Sains USSR, yang diasaskan oleh Oparin bersama A.N., memulakan kerjanya. Bach. Sejak penubuhan Institut, Oparin mengetuai Makmal Enzimologi, yang pada masa hadapan telah diubah menjadi makmal biokimia evolusi dan struktur subselular. Sehingga 1946 beliau adalah timbalan pengarah, selepas kematian A.N. Bach - pengarah institut ini.
Pada 3 Mei 1924, pada mesyuarat Persatuan Botani Rusia, dia memberikan laporan "On the Origin of Life," di mana dia mencadangkan teori asal usul kehidupan dari sup bahan organik. Pada pertengahan abad ke-20, bahan organik kompleks diperoleh secara eksperimen dengan menghantar cas elektrik melalui campuran gas dan wap, yang secara hipotesis bertepatan dengan komposisi atmosfera Bumi purba. Oparin dianggap coacervates - struktur organik yang dikelilingi oleh membran lemak - sebagai procells.
Selepas kematiannya pada tahun 1951, S.I. Vavilova A.I. Oparin menjadi pengerusi kedua lembaga Persatuan Pendidikan All-Union "Znanie". Beliau kekal dalam jawatan ini sehingga 1956, apabila M.B. Mitin.
Pada tahun 1970, Persatuan Antarabangsa untuk Kajian Asal Usul Kehidupan telah dianjurkan, dan Oparin telah dipilih sebagai presiden pertama dan kemudian presiden kehormat. Jawatankuasa Eksekutif ISSOL pada tahun 1977 menubuhkan Pingat Emas yang dinamakan sempena A.I. Pingat Oparin, dianugerahkan untuk penyelidikan eksperimen yang paling penting dalam bidang ini.
2.3 Asal-usul Evolusi Kimia "Sup Primordial"
Walaupun terdapat beberapa jurang dalam pengetahuan kita tentang peringkat pertama asal usul kehidupan, kita dapat membuat kesimpulan yang agak pasti. Lagipun, kita tahu bahawa dalam sistem suria adalah mungkin untuk mensintesis sebatian yang mengandungi sehingga 24 atom karbon dan nitrogen. Ia juga mungkin untuk mensintesis sebatian yang lebih kompleks, termasuk polimer, walaupun tiada data tentang kewujudan polimer dengan urutan tersusun. Ini sahaja yang boleh kita katakan mengenai komposisi medium yang dikenali sebagai "sup primordial".
Apabila maklumat baharu terkumpul, menjadi semakin jelas bahawa produk sintesis primer daripada molekul kacukan ringkas semestinya akan terbentuk di bawah keadaan yang sesuai. Keadaan ini boleh menjadi sangat pelbagai, dan oleh itu sintesis yang sedang dipertimbangkan tidak dikaitkan dengan mana-mana masa dan tempat yang ditentukan dengan ketat.
Fakta, eksperimen dan pemerhatian menunjukkan kemungkinan mensintesis sebatian kimia yang agak kompleks di sekitar mana-mana bintang dengan kehadiran jumlah "bahan mentah" yang mencukupi - habuk dan gas. Oleh itu, peringkat pertama bukanlah kemunculan kehidupan sebagai persediaan untuknya. Semuanya bermula dengan bahan yang terbentuk melalui proses astrofizik biasa; transformasi selanjutnya dijalankan mengikut sepenuhnya undang-undang kimia, tanpa melibatkan sebarang prinsip baru. Pada masa yang sama, sudah pada peringkat ini terdapat pemilihan awal tertentu jenis sebatian yang kemudiannya akan digunakan untuk membina makhluk hidup. Akibatnya, kerana proses yang berlaku pada peringkat pertama ini menjejaskan keseluruhan proses biosintesis berikutnya, ia sendiri bergantung pada keadaan khusus yang wujud di planet-planet. Itulah sebabnya Bumi, satu-satunya planet dalam sistem suria yang mempunyai lautan di permukaannya, ternyata pada masa yang sama satu-satunya planet yang mempunyai kehidupan yang maju.
2.4 Tahap-tahap proses asal usul kehidupan
Peringkat 1. Peringkat ini sepadan dengan peningkatan kerumitan molekul dan sistem molekul yang akhirnya ditakdirkan untuk digabungkan ke dalam sistem hidup. Pada peringkat pertama, pembentukan molekul praorganisma daripada kacukan karbon, nitrogen dan oksigen (iaitu daripada metana, ammonia dan air) berlaku. Gas-gas ini masih terdapat dalam bentuk molekul di angkasa lepas (di bahagian Alam Semesta yang lebih sejuk). Nampak jelas bahawa peringkat pertama boleh berlaku di banyak tempat - yang mana hanya Bumi dan meteorit asal asteroid yang kita ketahui dengan pasti. Awan medan utama boleh menjadi tempat sedemikian. Ia juga ternyata mungkin untuk mensimulasikan proses ini di makmal, yang dilakukan oleh Miller dan pengikutnya. Dalam eksperimen ini, molekul biologi yang paling penting telah diperolehi: beberapa bes organik (contohnya, adeine), yang merupakan sebahagian daripada protein; beberapa gula, khususnya rabosa dan fosfatnya, dan akhirnya beberapa sebatian yang mengandungi nitrogen yang lebih kompleks, seperti porfirin, yang berfungsi sebagai komponen penting enzim oksidatif dan pembawa tenaga.
Peringkat 2. Pada peringkat kedua, polimer terbentuk daripada komponen "sup utama" Oparin, yang terdiri terutamanya daripada molekul yang baru disebut, serta molekul yang lebih kompleks, dengan menggabungkan monomer atau submolekul yang serupa atau serupa dalam susunan linear. . Pada beberapa peringkat yang menentukan dalam evolusi polimer tersebut, yang nampaknya adalah analog yang lebih mudah bagi asid nukleik dan protein yang sedia ada, mekanisme pembiakan dan replikasi yang ketat, yang dianggap oleh ramai ahli biologi sebagai ciri membezakan penting dalam kehidupan itu sendiri, mesti timbul. Setakat ini, kita hanya boleh secara logik membina semula proses-proses yang boleh membawa kepada ini di bawah keadaan yang nampaknya wujud di Bumi pada masa itu, i.e. dengan kehadiran air dalam keadaan bebas, serta molekul gas dan ion logam dalam larutan. Sukar untuk membayangkan bahawa semua ini boleh berlaku pada badan angkasa kontang seperti Bulan, atau lebih-lebih lagi pada meteorit asal asteroid yang mengandungi air hanya dalam keadaan terikat - dalam bentuk hidrat atau ais.
BAHAGIAN 3. KEPERLUAN MENYELIDIK ASAL USUL KEHIDUPAN
Motivasi praktikal utama untuk mengkaji asal usul kehidupan ialah tanpanya kita tidak akan dapat memahami kehidupan moden, dan oleh itu tidak akan dapat mengawalnya. Adalah perlu untuk mengkaji asal usul kehidupan untuk memahami intipatinya, keupayaan dan batasannya, dan kemudian untuk mengembangkan yang pertama dan mengatasi yang terakhir. Dalam erti kata yang lebih luas, kajian tentang asal usul kehidupan mewakili percubaan selanjutnya untuk mencari makna kehidupan. Sejak zaman dahulu, makna kehidupan telah dilihat dalam pelbagai perkara, tetapi dari masa ke masa, kepalsuan pelbagai laluan makna kehidupan, ketidakkonsistenan muktamad mereka, semakin jelas. Sehingga Abad Pertengahan dan bahkan kemudiannya, tujuan hidup dalam sistem umum perintah dunia dianggap diketahui. Orang yang berbeza dalam tamadun yang berbeza menyelesaikan persoalan ini dengan cara yang berbeza, tetapi penyelesaian ini sangat serupa sehingga mereka boleh dianggap sebagai variasi jawapan yang sama, jawapan yang paling mudah ialah kehidupan mempunyai makna dalam rancangan Tuhan yang maha mengetahui dan maha kuasa. Kehendak Tuhan mesti dipenuhi, dan jika kadang-kadang sukar untuk memahami apa itu, maka pelbagai tafsiran dibenarkan. Tetapi daripada semua jawapan sedemikian, hanya satu yang boleh betul. Dan apa jawapan ini tidak diberikan kepada semua orang, tetapi hanya kepada orang-orang yang benar-benar beriman.
Revolusi saintifik, yang bermula pada abad ke-17, secara beransur-ansur melemahkan asas iman. Tetapi walaupun dalam fikiran mereka yang, dengan satu cara atau yang lain, dengan penemuan dan pandangan intelektual mereka memusnahkan kubu kuat iman (kadang-kadang tanpa sedar sepenuhnya), iman masih terus wujud. Secara paradoks, semakin kuat serangan itu, semakin banyak fikiran orang berpegang pada kepercayaan ini. Oleh itu penentangan kepada penyelidik lanjut, yang, secara semula jadi, terpaksa menamatkan pandangan agama tentang Alam Semesta. Walaupun penentangan terhadap idea-idea baru telah tidak lagi sengit seperti pada zaman Copernicus dan juga Darwin, ia masih wujud. Sementara itu, sedikit yang diketahui tentang kemungkinan asal usul kehidupan sudah cukup untuk menggoncang asas-asas iman dengan lebih mendalam daripada penemuan lain yang dapat dilakukan pada masa lalu. Struktur Alam Semesta secara keseluruhan dan proses yang berlaku di dalamnya mula menjadi lebih jelas bagi kita, walaupun hanya dalam bentuk kasar, dan selepas itu tiada apa yang boleh kekal tidak berubah.
Keperluan untuk mitos yang menjelaskan asal usul dan nasib manusia timbul pada awal sejarah, dan banyak mitos seperti itu telah diketahui sejak zaman purba, tetapi belum ada yang muncul yang akan memuaskan fikiran dan hati. Di satu pihak, iman dipanggil untuk membetulkan ketidaksempurnaan minda manusia dan pemerhatiannya, dan di sisi lain, apa yang dianggap sebagai gambaran saintifik tentang Alam Semesta mula kelihatan tidak bermakna, kering dan tidak memuaskan. Kini, akhirnya, kita mula melihat makna yang diingini, dan ini bukan berkat penciptaan "falsafah yang menghiburkan," tetapi secara praktikal disebabkan oleh pengurangan kesusahan hidup dan peningkatan keupayaan manusia.
BAHAGIAN 4. PANDANGAN MODEN TENTANG ASAL USUL KEHIDUPAN DI BUMI
Teori A.I. Oparin dan hipotesis lain yang serupa mempunyai satu kelemahan yang ketara: tidak ada fakta tunggal yang akan mengesahkan kemungkinan sintesis abiogenik di Bumi walaupun organisma hidup yang paling mudah daripada sebatian tidak bermaya. Beribu-ribu percubaan pada sintesis sedemikian telah dijalankan di banyak makmal di seluruh dunia. Sebagai contoh, saintis Amerika S. Miller, berdasarkan andaian mengenai komposisi atmosfera utama Bumi, melepaskan nyahcas elektrik melalui campuran metana, ammonia, hidrogen dan wap air dalam peranti khas. Dia berjaya mendapatkan molekul asid amino - "blok binaan" asas yang membentuk asas kehidupan - protein. Eksperimen ini diulang berkali-kali, dan beberapa saintis berjaya memperoleh rantaian peptida yang agak panjang (protein ringkas). Tetapi hanya! Tiada siapa yang bernasib baik untuk mensintesis walaupun organisma hidup yang paling mudah. Pada masa kini, prinsip Redi popular di kalangan saintis: "Makhluk hidup hanya datang dari benda hidup."
Tetapi mari kita anggap bahawa percubaan sebegitu satu hari nanti akan dinobatkan dengan kejayaan. Apakah yang akan dibuktikan oleh pengalaman sedemikian? Cuma sintesis kehidupan memerlukan akal manusia, sains yang kompleks, maju dan teknologi moden. Tiada satu pun daripada ini wujud di Bumi asal. Selain itu, sintesis sebatian organik kompleks daripada yang ringkas bercanggah dengan undang-undang kedua termodinamik, yang melarang peralihan sistem bahan daripada keadaan kebarangkalian yang lebih besar kepada keadaan kebarangkalian yang lebih kecil, dan perkembangan daripada sebatian organik ringkas kepada yang kompleks, maka daripada bakteria kepada manusia, berlaku tepat ke arah ini. Di sini kita melihat tidak lebih daripada proses kreatif. Undang-undang kedua termodinamik ialah undang-undang tidak berubah, satu-satunya undang-undang yang tidak pernah dipersoalkan, dilanggar atau disangkal. Oleh itu, susunan (maklumat gen) tidak boleh timbul secara spontan daripada gangguan proses rawak, yang disahkan oleh teori kebarangkalian.
Baru-baru ini, penyelidikan matematik telah memberikan tamparan hebat kepada hipotesis sintesis abiogenik. Ahli matematik telah mengira bahawa kebarangkalian penjanaan spontan organisma hidup daripada blok tidak bernyawa boleh dikatakan sifar. Oleh itu, L. Blumenfeld membuktikan bahawa kebarangkalian pembentukan rawak sekurang-kurangnya satu molekul DNA (asid deoksiribonukleik - salah satu komponen terpenting kod genetik) semasa keseluruhan kewujudan Bumi ialah 1/10800. Fikirkan tentang saiz nombor ini yang boleh diabaikan! Lagipun, dalam penyebutnya terdapat angka di mana selepas satu terdapat deretan 800 sifar, dan nombor ini adalah bilangan yang luar biasa kali lebih besar daripada jumlah bilangan semua atom di Alam Semesta. Ahli astrofizik Amerika kontemporari C. Wickramasinghe menyatakan kemustahilan sintesis abiogenik dengan cara berikut: “Lebih pantas bagi taufan yang melanda tanah perkuburan kapal terbang lama untuk memasang superliner baharu daripada kepingan-kepingan sekerap daripada kehidupan untuk muncul daripada komponennya sebagai hasil daripada proses rawak.”
Teori sintesis abiogenik dan data geologi bercanggah. Tidak kira sejauh mana kita menembusi kedalaman sejarah geologi, kita tidak menjumpai kesan "era Azoic", iaitu tempoh ketika kehidupan tidak wujud di Bumi.
Sekarang ahli paleontologi, dalam batu yang umurnya mencapai 3.8 bilion tahun, iaitu, hampir dengan masa pembentukan Bumi (4-4.5 bilion tahun yang lalu mengikut anggaran baru-baru ini), telah menemui sisa-sisa fosil makhluk yang agak rumit tersusun - bakteria, alga biru-hijau, kulat ringkas . V. Vernadsky yakin bahawa kehidupan secara geologi kekal, iaitu, dalam sejarah geologi tidak ada era apabila planet kita tidak bernyawa. "Masalah abiogenesis (penjanaan organisma hidup secara spontan)," tulis saintis itu pada tahun 1938, "tetap tidak membuahkan hasil dan melumpuhkan kerja saintifik yang sangat mendesak."
Kini bentuk kehidupan amat berkait rapat dengan hidrosfera. Ini dibuktikan oleh fakta bahawa air adalah bahagian utama jisim mana-mana organisma darat (seseorang, sebagai contoh, terdiri daripada lebih daripada 70% air, dan organisma seperti obor-obor - 97-98%). Jelas sekali bahawa kehidupan di Bumi terbentuk hanya apabila hidrosfera muncul di atasnya, dan ini, menurut data geologi, berlaku hampir dari awal kewujudan planet kita. Banyak sifat organisma hidup ditentukan dengan tepat oleh sifat air, manakala air itu sendiri adalah sebatian fenomenal. Oleh itu, menurut P. Privalov, air adalah sistem koperasi di mana setiap tindakan diagihkan dengan cara "perlumbaan berganti-ganti", iaitu, "tindakan jarak jauh" berlaku.
Sesetengah saintis percaya bahawa seluruh hidrosfera Bumi, pada asasnya, satu "molekul" gergasi air. Telah ditetapkan bahawa air boleh diaktifkan oleh medan elektromagnet semula jadi yang berasal dari daratan dan kosmik (khususnya tiruan). Penemuan baru-baru ini oleh saintis Perancis tentang "memori air" sangat menarik. Mungkin fakta bahawa biosfera Bumi adalah superorganisma tunggal adalah disebabkan oleh sifat-sifat air ini? Lagipun, organisma adalah komponen, "titisan" supermolekul air bumi ini.
Walaupun kita masih tahu hanya protein daratan-asid nukleik-hidupan air, ini tidak bermakna bahawa bentuk lain tidak boleh wujud dalam Kosmos tanpa sempadan. Sesetengah saintis, khususnya yang Amerika, G. Feinberg dan R. Shapiro, memodelkan pilihan yang mungkin secara hipotesis berikut:
Plasmoid - hidupan dalam atmosfera bintang disebabkan oleh daya magnet yang dikaitkan dengan kumpulan nyahcas elektrik yang bergerak;
Radiob - kehidupan dalam awan antara bintang berdasarkan agregat atom yang berada dalam keadaan pengujaan yang berbeza;
Lavob ialah hidupan berasaskan sebatian silikon, yang boleh wujud di tasik lava cair di planet yang sangat panas;
Hidrogen ialah hidupan yang boleh wujud pada suhu rendah di planet yang diliputi dengan "kolam" cecair metana, dan menarik tenaga daripada perubahan ortohidrogen kepada parahidrogen;
Thermophages adalah sejenis kehidupan angkasa lepas yang memperoleh tenaga daripada kecerunan suhu di atmosfera atau lautan planet.
Sudah tentu, bentuk kehidupan eksotik seperti itu pada masa ini hanya wujud dalam imaginasi saintis dan penulis fiksyen sains. Walau bagaimanapun, kemungkinan kewujudan sebenar sebahagian daripada mereka, khususnya plasmoid, tidak boleh diketepikan. Terdapat beberapa sebab untuk mempercayai bahawa di Bumi, selari dengan bentuk kehidupan "kita", terdapat satu lagi jenis kehidupan, serupa dengan plasmoid yang disebutkan. Ini termasuk beberapa jenis UFO (objek terbang yang tidak dikenali), formasi yang serupa dengan kilat bola, serta "gumpalan" tenaga yang terbang di atmosfera yang tidak dapat dilihat oleh mata, tetapi dirakam oleh filem fotografi berwarna, yang dalam beberapa kes mempamerkan tingkah laku pintar.
Oleh itu, kini ada sebab untuk menegaskan bahawa kehidupan di Bumi muncul sejak awal kewujudannya dan muncul, dalam kata-kata Ch Wickramasinghe, "dari sistem kehidupan pan-galaksi yang meluas."
KESIMPULAN
Adakah kita mempunyai hak logik untuk mengenali perbezaan asas antara hidup dan tidak hidup? Adakah terdapat fakta dalam alam sekitar kita yang meyakinkan kita bahawa kehidupan wujud selama-lamanya dan mempunyai sedikit persamaan dengan alam semula jadi yang tidak dapat dibentuk atau dipisahkan daripadanya dalam apa jua keadaan? Bolehkah kita mengenali organisma sebagai entiti sepenuhnya, pada asasnya berbeza daripada seluruh dunia?
Biologi abad ke-20 memperdalam pemahaman tentang ciri-ciri penting makhluk hidup, mendedahkan asas molekul kehidupan. Gambaran biologi dunia moden adalah berdasarkan idea bahawa dunia yang hidup adalah sistem yang hebat dengan sistem yang sangat teratur.
Tidak dinafikan, pengetahuan baru akan dimasukkan dalam model asal usul kehidupan, dan ia akan menjadi semakin sah. Tetapi semakin kualitatif yang baru berbeza dari yang lama, semakin sukar untuk menjelaskan kemunculannya.
Adalah perlu untuk mengkaji kemunculan kehidupan untuk memahami intipatinya, keupayaan dan batasannya, dan kemudian untuk mengembangkan yang pertama dan mengatasi yang terakhir.
Kehidupan adalah salah satu fenomena alam yang paling kompleks. Sejak zaman purba, ia telah dianggap sebagai misteri dan tidak dapat diketahui - itulah sebabnya sentiasa ada perjuangan tajam antara materialis dan idealis mengenai asal usulnya. Sesetengah penganut pandangan idealistik menganggap kehidupan sebagai prinsip rohani dan tidak material yang timbul sebagai hasil ciptaan ilahi. Materialis, sebaliknya, percaya bahawa kehidupan di Bumi timbul daripada bahan tidak bernyawa melalui generasi spontan (abiogenesis) atau dibawa dari dunia lain, i.e. adalah hasil daripada organisma hidup lain (biogenesis).
Menurut konsep saintifik moden, kehidupan adalah proses kewujudan sistem kompleks yang terdiri daripada molekul organik yang besar dan bahan bukan organik serta mampu membiak sendiri, mengembangkan diri dan mengekalkan kewujudannya hasil daripada pertukaran tenaga dan jirim dengan persekitaran. Oleh itu, sains biologi mengambil kedudukan materialistik.
Pada masa yang sama, persoalan asal usul kehidupan masih belum selesai.
KESUSASTERAAN
1. Oparin A. I. Kemunculan kehidupan di Bumi. - Tbilisi: Kementerian Tsebrary, 1985. - 270-an.
2. Bernal D. Asal Usul Kehidupan Lampiran No. 1: Oparin A. I. Asal Usul Kehidupan. - Moscow: Mir, 1969. - 365s.
3. Vernadsky V. I. Bahan hidup. - Moscow: Sains, 1978. - 407s.
4. Naydysh V. M. Konsep sains semula jadi moden - Moscow: Nauka, 1999. - 215s.
5. biologi am. Ed. N. D. Lisova. - Minsk, 1999 - 190-an.
6. Ponnamperuma S. Asal usul kehidupan. - Moscow: Mir, 1977. - 234s.
7. Vollogodin A. G. Asal usul kehidupan di Bumi. - Moscow: Pengetahuan, 1970. - 345s.
8. Ignatov A.I. Masalah asal usul kehidupan. - Moscow: Soviet Russia, 1962. - 538s.
9. Bernal J. Kemunculan kehidupan. - Moscow: Mir, 1969. - 650-an.