Yaşam hipotezleri. Dünyadaki yaşamın kökeni: teoriler, hipotezler, kavramlar

Belediye eğitim kurumu

45 Nolu Ortaokul

Dünyadaki yaşamın kökenine dair teoriler

Tamamlanmış : 11. sınıf öğrencisi "B"

Nigmatullina Maria

Proveila : biyoloji öğretmeni

Trapueva L.S.

Çelyabinsk

2010

giriiş

Yaşamın kökenine ilişkin hipotezler

Genobiyoz ve holobiyoz

Oparin-Haldane teorisi

Modern Yaşamın Öncüsü Olarak RNA Dünyası

Panspermi

Kendiliğinden yaşam oluşumu

Kararlı Durum Teorisi

Yaratılışçılık

Evrim teorisi

Darwinci teori

Çözüm

giriiş

Dünyanın ve üzerindeki yaşamın, hatta tüm Evrenin kökenine ilişkin teoriler çeşitlidir ve güvenilir olmaktan uzaktır. Kararlı durum teorisine göre evren sonsuza kadar var olmuştur. Diğer hipotezlere göre ise Evren, "Büyük Patlama" sonucunda bir grup nötrondan oluşmuş, kara deliklerden birinde doğmuş ya da Yaratıcı tarafından yaratılmış olabilir. Popüler inanışın aksine, bilim, Evrenin ilahi yaratılışı tezini çürütemez; tıpkı teolojik görüşlerin, gelişim sürecinde yaşamın doğa yasalarına dayanarak açıklanabilecek özellikler kazanmış olması olasılığını mutlaka reddetmemesi gibi. .

Yaşamın kökenine ilişkin hipotezler

Farklı zamanlarda, Dünya'daki yaşamın kökenine ilişkin aşağıdaki hipotezler öne sürülmüştür:

Biyokimyasal evrim hipotezi

Panspermi hipotezi

Yaşamın Durağan Durumu Hipotezi

Kendiliğinden nesil hipotezi

Teoriler kendiliğinden nesil Ve kararlı hal bilimsel araştırmanın sonuçları bu teorilerin sonuçlarıyla çeliştiği için yalnızca tarihsel veya felsefi ilgi çekicidir.

Teori panspermi yaşamın kökenine ilişkin temel soruyu çözmez, onu yalnızca Evrenin daha da belirsiz geçmişine iter, ancak Dünya'da yaşamın başlangıcına ilişkin bir hipotez olarak göz ardı edilemez.

Genobiyoz ve holobiyoz

Neyin birincil olarak kabul edildiğine bağlı olarak, yaşamın kökeni sorununa iki metodolojik yaklaşım vardır:

Genobiyoz- Yaşamın kökeni sorununa, birincil genetik kodun özelliklerine sahip moleküler sistemin önceliği inancına dayanan metodolojik bir yaklaşım.

Holobiyoz- Enzimatik bir mekanizmanın katılımıyla temel metabolizma yeteneğine sahip yapıların önceliği fikrine dayanan, yaşamın kökeni sorusuna metodolojik bir yaklaşım.

Oparin-Haldane teorisi

1924'te geleceğin akademisyeni Oparin, 1938'de İngilizceye çevrilen ve kendiliğinden nesil teorisine olan ilgiyi yeniden canlandıran "Hayatın Kökeni" adlı bir makale yayınladı. Oparin, yüksek molekül ağırlıklı bileşiklerin çözeltilerinde şunları yapabileceklerini öne sürdü: kendiliğinden Dış ortamdan nispeten ayrılan ve onunla alışverişi sürdürebilen, konsantrasyonun arttığı bölgeler oluşur. Onları aradı Koaservat damlaları veya sadece koaservatlar.

Teorisine göre Dünya'da yaşamın ortaya çıkmasına yol açan süreç üç aşamaya ayrılabilir:

Organik maddelerin ortaya çıkışı

Proteinlerin ortaya çıkışı

Protein cisimciklerinin ortaya çıkışı

Astronomik çalışmalar, hem yıldızların hem de gezegen sistemlerinin gaz ve toz maddelerden ortaya çıktığını göstermektedir. Metaller ve oksitlerinin yanı sıra hidrojen, amonyak, su ve en basit hidrokarbon - metan içeriyordu.

Protein yapılarının oluşma sürecinin başlaması için koşullar, birincil okyanusun ortaya çıktığı andan itibaren oluşturulmuştur. Su ortamında hidrokarbon türevleri karmaşık kimyasal değişikliklere ve dönüşümlere maruz kalabilir. Moleküllerin bu komplikasyonu sonucunda daha karmaşık organik maddeler yani karbonhidratlar oluşabilmektedir.

Bilim, ultraviyole ışınlarının kullanılması sonucunda yalnızca amino asitlerin değil diğer biyokimyasal maddelerin de yapay olarak sentezlenmesinin mümkün olduğunu kanıtlamıştır. Oparin'in teorisine göre, protein cisimciklerinin ortaya çıkmasına yönelik bir başka adım, koaservat damlacıklarının oluşması olabilir. Belirli koşullar altında, organik moleküllerin sulu kabuğu net sınırlar elde etti ve molekülü çevresindeki çözeltiden ayırdı. Bir su kabuğuyla çevrelenen moleküller birleşerek çok moleküllü kompleksler (koaservatlar) oluşturur.

Koaservat damlacıkları, farklı polimerlerin basitçe karıştırılmasından da kaynaklanabilir. Bu durumda, polimer moleküllerinin çok moleküllü oluşumlar halinde kendiliğinden birleşmesi meydana geldi; damlacıklar, optik mikroskop altında görülebiliyordu.

Damlalar, açık sistemler gibi dışarıdan madde absorbe etme özelliğine sahipti. Koaservat damlacıklarına çeşitli katalizörler (enzimler dahil) dahil edildiğinde, içlerinde çeşitli reaksiyonlar, özellikle dış ortamdan gelen monomerlerin polimerizasyonu meydana geldi. Bu nedenle damlaların hacmi ve ağırlığı artabilir ve daha sonra kız oluşumlara bölünebilir. Böylece koaservatlar büyüyebilir, çoğalabilir ve metabolizmayı gerçekleştirebilir.

İngiliz biyolog John Haldane de benzer görüşleri dile getirdi.

Teori, 1953 yılında Stanley Miller tarafından Miller-Urey deneyinde test edildi. H2O, NH3, CH4, CO2, CO karışımını kapalı bir kaba yerleştirdi (Şekil 1) ve içinden elektrik deşarjları geçirmeye başladı. Amino asitlerin oluştuğu ortaya çıktı. Daha sonra farklı koşullar altında başka şekerler ve nükleotidler elde edildi. Evrimin çözeltiden faz ayrılmış bir durumda (koaservatlar) meydana gelebileceği sonucuna vardı. Ancak böyle bir sistem kendini yeniden üretemez.

Teori, yaşamın kökeni alanındaki hemen hemen tüm uzmanların uzun süredir görmezden geldiği bir sorun dışında haklıydı. Eğer spontane olarak, şablonsuz sentezler yoluyla, koaservatta protein moleküllerinin tek başarılı tasarımları ortaya çıktıysa (örneğin, belirli bir koaservat için büyüme ve üremede avantaj sağlayan etkili katalizörler), o zaman bunlar, koaservat içinde dağıtım için nasıl kopyalanabilir? koaservat ve hatta daha da fazlası, soyundan gelen koaservatlara aktarım için? Teorinin, tek, rastgele ortaya çıkan etkili protein yapılarının koaservat içinde ve nesiller halinde tam olarak yeniden üretilmesi sorununa bir çözüm sunamadığı ortaya çıktı. Bununla birlikte, ilk koaservatların, abiogenik olarak sentezlenen lipitlerden kendiliğinden oluşabileceği ve bunların, aralarında lipitlerin sentezini katalize eden ribozimlerin de bulunduğu, kendi kendini kopyalayan RNA moleküllerinin kolonileri olan "canlı çözeltiler" ile simbiyoza girebilecekleri gösterilmiştir. böyle bir topluluğa organizma demek zaten mümkün.

Alexander Oparin (sağda) laboratuvarda

Modern Yaşamın Öncüsü Olarak RNA Dünyası

21. yüzyıla gelindiğinde, proteinlerin başlangıçta ortaya çıktığını varsayan Oparin-Haldane teorisi pratikte yerini daha modern bir teoriye bırakmıştır. Gelişiminin itici gücü, enzimatik aktiviteye sahip olan ve bu nedenle gerçek hücrelerde esas olarak proteinler ve DNA tarafından ayrı ayrı gerçekleştirilen, yani biyokimyasal reaksiyonları katalize eden ve kalıtsal bilgileri depolayan işlevleri birleştirebilen ribozimlerin - RNA moleküllerinin keşfiydi. Dolayısıyla ilk canlıların, protein ve DNA içermeyen RNA organizmaları olduğu ve bunların prototipinin, kendi kopyalarının sentezini katalize edebilen ribozimlerin oluşturduğu otokatalitik bir döngü olabileceği varsayılmaktadır.

Panspermi

1865 yılında Alman bilim adamı G. Richter tarafından ortaya atılan ve son olarak 1895 yılında İsveçli bilim adamı Arrhenius tarafından formüle edilen Panspermia teorisine göre, yaşam Dünya'ya uzaydan getirilmiş olabilir. Dünya dışı kökenli canlı organizmaların meteorlar ve kozmik tozla girme olasılığı yüksektir. Bu varsayım, bazı organizmaların ve sporlarının radyasyona, yüksek vakuma, düşük sıcaklıklara ve diğer etkilere karşı yüksek direncine ilişkin verilere dayanmaktadır. Bununla birlikte, meteorlarda bulunan mikroorganizmaların dünya dışı kökenini doğrulayan güvenilir bir gerçek henüz mevcut değildir. Ancak Dünya'ya ulaşıp gezegenimizde yaşamı oluştursalar bile, yaşamın orijinal kökeni sorusu cevapsız kalacaktı.

Francis Crick ve Leslie Orgel 1973'te başka bir seçenek önerdiler - kontrollü panspermi, yani Dünya'nın (diğer gezegen sistemleriyle birlikte), gelişmiş bir uzaylı uygarlığı tarafından insansız uzay aracına gönderilen mikroorganizmalarla kasıtlı olarak "enfeksiyonu". küresel bir felaket ya da basitçe gelecekteki kolonizasyon için diğer gezegenleri yaşanabilir hale getirmeyi umuyordu. Teorilerini destekleyen iki ana argüman sundular: genetik kodun evrenselliği (kodun bilinen diğer varyasyonları biyosferde çok daha az kullanılır ve evrensel olandan çok az farklılık gösterir) ve molibdenin bazı enzimlerdeki önemli rolü. Molibden güneş sistemi boyunca çok nadir bulunan bir elementtir. Yazarlara göre orijinal uygarlık, molibden bakımından zengin bir yıldızın yakınında yaşamış olabilir.

Panspermi teorisinin (kontrollü olanlar dahil) yaşamın kökeni sorununu çözmediği yönündeki itiraza karşı, şu argümanı öne sürdüler: Bizim bilmediğimiz başka türden gezegenlerde, yaşamın kökeni olasılığı başlangıçta çok fazla olabilir. örneğin yüksek katalitik aktiviteye sahip özel minerallerin varlığı nedeniyle Dünya'dakinden daha yüksektir.

1981 yılında F. Crick, kontrollü panspermi hipotezini makaledekinden daha ayrıntılı ve popüler bir biçimde ortaya koyduğu "Hayatın kendisi: kökeni ve doğası" kitabını yazdı.

Kendiliğinden yaşam oluşumu

Bu teori, birlikte var olduğu yaratılışçılığa alternatif olarak Eski Çin, Babil ve Eski Mısır'da yaygındı. Çoğunlukla biyolojinin kurucusu olarak selamlanan Aristoteles (M.Ö. 384-322), yaşamın kendiliğinden ortaya çıktığı teorisini savundu. Bu hipoteze göre, bir maddenin belirli "parçacıkları", uygun koşullar altında canlı bir organizma oluşturabilecek belirli bir "aktif prensip" içerir. Aristoteles bu etkin maddenin döllenmiş yumurtada bulunduğuna inanmakta haklıydı ama aynı zamanda güneş ışığında, çamurda ve çürüyen ette de mevcut olduğuna hatalı bir şekilde inanıyordu.

Hıristiyanlığın yayılmasıyla birlikte yaşamın kendiliğinden ortaya çıktığı teorisi gözden düştü, ancak bu fikir arka planda bir yerlerde varlığını daha yüzyıllar boyunca sürdürdü.

Ünlü bilim adamı Van Helmont, fareleri üç haftada yarattığı iddia edilen bir deneyi anlattı. Bunun için kirli bir gömleğe, karanlık bir dolaba ve bir avuç buğdaya ihtiyacınız vardı. Van Helmont, insan terinin fare oluşumu sürecindeki aktif prensip olduğunu düşünüyordu.

1688'de İtalyan biyolog ve doktor Francesco Redi, yaşamın kökeni sorununa daha titiz bir şekilde yaklaştı ve kendiliğinden nesil teorisini sorguladı. Redi, çürüyen etin üzerinde görünen küçük beyaz kurtçukların sinek larvaları olduğunu keşfetti. Bir dizi deney yaptıktan sonra, yaşamın yalnızca önceki yaşamdan kaynaklanabileceği fikrini (biyogenez kavramı) destekleyen veriler elde etti.

Ancak bu deneyler kendiliğinden nesil fikrinin terk edilmesine yol açmadı ve bu fikir bir miktar arka planda kalsa da yaşamın kökeninin ana versiyonu olmaya devam etti.

Redi'nin deneyleri sineklerde kendiliğinden üremeyi çürütüyor gibi görünse de, Antonie van Leeuwenhoek'in ilk mikroskobik çalışmaları, mikroorganizmalara uygulanan teoriyi güçlendirdi. Leeuwenhoek'un kendisi biyogenez ve kendiliğinden nesil destekçileri arasında tartışmaya girmedi, ancak mikroskop altında yaptığı gözlemler her iki teoriye de yiyecek sağladı.

1860 yılında Fransız kimyager Louis Pasteur yaşamın kökeni sorununu ele aldı. Yaptığı deneylerle bakterilerin her yerde bulunduğunu ve cansız malzemelerin, uygun şekilde sterilize edilmedikleri takdirde canlılar tarafından kolaylıkla kirlenebileceğini kanıtladı. Bilim adamı, mikroorganizmaların oluşabileceği çeşitli ortamları suda kaynattı. İlave kaynatma ile mikroorganizmalar ve sporları öldü. Pasteur, serbest ucu olan kapalı bir şişeyi S şeklindeki bir tüpe bağladı. Mikroorganizma sporları kavisli boruya yerleşti ve besin ortamına nüfuz edemedi. İyi kaynatılmış bir besin ortamı steril kaldı; hava erişimi sağlanmasına rağmen içinde yaşamın kökeni tespit edilmedi.

Bir dizi deney sonucunda Pasteur, biyogenez teorisinin geçerliliğini kanıtladı ve sonunda kendiliğinden nesil teorisini çürüttü.

Kararlı Durum Teorisi

Kararlı durum teorisine göre Dünya hiçbir zaman var olmadı, sonsuza kadar var oldu; her zaman yaşamı destekleyebilecek kapasitedeydi ve değiştiyse de çok azdı. Bu versiyona göre, türler de hiçbir zaman ortaya çıkmamıştır, her zaman var olmuşlardır ve her türün yalnızca iki olasılığı vardır: ya sayılarının değişmesi ya da neslinin tükenmesi.

Bununla birlikte, durağan durum hipotezi, herhangi bir yıldızın ve buna bağlı olarak yıldızların etrafındaki gezegen sistemlerinin sınırlı bir ömrünü gösteren modern astronominin verileriyle temel olarak çelişmektedir. Radyoaktif bozunma oranları dikkate alınarak yapılan modern tahminlere göre, Dünya'nın, Güneş'in ve Güneş Sistemi'nin yaşı ~4,6 milyar yıldır. Bu nedenle bu hipotez genellikle akademik bilim tarafından dikkate alınmaz.

Bu teorinin savunucuları, belirli fosil kalıntılarının varlığının veya yokluğunun, belirli bir türün ortaya çıkma veya yok olma zamanını gösterebileceğini kabul etmiyor ve örnek olarak lob yüzgeçli balıkların bir temsilcisi olan Coelacanth'ı (Coelacanth) gösteriyor. Paleontolojik verilere göre lob yüzgeçli hayvanların nesli Kretase döneminin sonunda tükenmiştir. Ancak Madagaskar bölgesinde lob yüzgeçlerinin canlı temsilcileri bulunduğunda bu sonucun gözden geçirilmesi gerekti. Durağan durum teorisinin savunucuları, yalnızca canlı türlerini inceleyerek ve onları fosil kalıntılarıyla karşılaştırarak yok oluşa dair bir sonuca varılabileceğini, o zaman bile bunun yanlış olma ihtimalinin çok yüksek olduğunu savunuyor. Sabit durum teorisini desteklemek için paleontolojik verileri kullanan teorinin savunucuları, fosillerin görünümünü ekolojik terimlerle yorumluyor. Örneğin bir fosil türünün belirli bir katmanda aniden ortaya çıkmasını, popülasyonunun artmasıyla ya da kalıntıların korunmasına uygun yerlere taşınmasıyla açıklıyorlar.

Yaratılışçılık

Yaratılışçılık (İngilizce'den. yaratılış- yaratılış), organik dünyanın, insanlığın, Dünya gezegeninin ve bir bütün olarak dünyanın tüm çeşitliliğinin, bazı yüce varlık veya tanrı tarafından kasıtlı olarak yaratıldığı kabul edilen dini ve felsefi bir kavramdır. Teori yaratılışçılık Popper'ın kriterine göre, yaşamın kökeni sorununun cevabını dine (hayatın Tanrı tarafından yaratılması) atfetmek bilimsel araştırma alanının dışındadır (çünkü reddedilemezdir: hem bilimsel yöntemlerle hem de bunu kanıtlamak imkansızdır) Hayatı Tanrı yaratmadı ve onu Tanrı yarattı). Ayrıca bu teori, yüce varlığın kendisinin ortaya çıkışının ve varoluşunun nedenleri sorusuna tatmin edici bir cevap vermez, genellikle basitçe onun başlangıçsızlığını varsayar.

Evrim teorisi

Şimdiye kadar bilimsel ve genel eğitim ortamında evrim teorisi, tüm çeşitliliğiyle Dünya'daki yaşamın kökeninin ana teorisi olarak kabul ediliyordu. Bu teori, Darwin ailesinin çalışmalarından doğmuştur: 1790'larda evrim teorisini öne süren doktor, doğa bilimci ve şair Erasmus Darwin (1731-1802) ve özellikle de onun kitabını yayınlayan doğa bilimci torunu Charles Darwin (1809-1882). 1859'da artık meşhur olan kitabı "Doğal Seleksiyon Yoluyla Türlerin Kökeni veya Yaşam Mücadelesinde Kayırılan Irkların Korunması Üzerine" adlı kitabını yayınladı.
Çoğunlukla Darwinci teori veya Darwinizm olarak adlandırılan evrim teorisi, birdenbire ortaya çıkmadı. Darwin'in zamanında Emmanuel Kant'ın uzay ve zamandaki sonsuz Evreni ile Isaac Newton'un tanımladığı mekanik yasalarına tabi olan kozmolojik teorisi genel kabul görmüştü. Buna ek olarak, İngiliz bilim adamı Charles Lyell (1797-1875), 18. yüzyıl bilim adamı Jason Hutton (1726-1797) tarafından önerilen ve Dünya'nın milyonlarca yıl boyunca bunun sonucunda oluştuğunu söyleyen sözde tekdüzelik teorisini doğruladı. bugün hala devam eden yavaş ve kademeli süreçlerin varlığı. Lyell bu sonucu 1830-1833'te yayınlanan 3 ciltlik "Jeolojinin Temelleri" kitabında doğruladı.
Böylece Charles Darwin'in "Türlerin Kökeni", "Evcil Hayvanlarda ve Kültür Bitkilerinde Değişim", "İnsanın Türeyişi" kitaplarını yayınlayarak teorisinin uyumlu yapısını oluşturduğu evrim teorisinin temeli atılmış oldu. ve Cinsel Seçilim” ve diğerleri

Darwinci teori

Darwin'e göre evrim yani. Dünyanın organik dünyasının gelişim tarihi, üç ana faktörün etkileşimi sonucu gerçekleştirilir: değişkenlik, kalıtım ve doğal seçilim. Bu faktörler sayesinde organizmalar gelişim sürecinde yeni adaptif özellikler biriktirir ve bu da sonuçta yeni türlerin oluşmasına yol açar.
Darwin'in teorisini desteklemek için hemen iki argüman öne sürüldü: Körelmiş organlar ve embriyonik özetleme teorisi.
Böylece, 180 insan ilkesinden oluşan bir liste derlendi - alt formlardan gelişim sürecinde amaçlarını kaybeden organlar, yani. kişinin artık ihtiyaç duymadığı ve çıkarılabileceği organlardır. Bununla birlikte, bilim insanları bu kalıntıları (örneğin ek bölümü) incelerken, her şeyin üzerini çizene kadar listeden organları geçtiler. 100 yıl sonra fizyologlar insan organlarının hiçbirini işe yaramaz görmüyorlar.
Çok geçmeden, Darwin'in öğretilerinin destekçisi ve propagandacısı olan Alman zoolog Ernst Haeckel tarafından 1868'de önerilen embriyonik özetleme teorisi de uzun süre ortadan kalktı. Bu teori, 4 haftalık insan ve köpek embriyoları arasındaki belirgin benzerliğin yanı sıra, insan embriyosunda "solungaç yarıkları" ve "kuyruk" adı verilen oluşumların varlığına dayanmaktadır.
Aslında, Haeckel'in, Jena Üniversitesi akademik konseyinin Haeckel'i bilimsel sahtekarlıktan suçlu bulduğu ve teorisinin temelsiz olduğu çizimleri taklit ettiği (onları rötuşladığı) ortaya çıktı. Ancak SSCB'de, neredeyse çöküşünden önce, ders kitapları ısrarla embriyo resimlerini sunuyordu; bu, dünyanın geri kalanındaki embriyologlar tarafından uzun süredir reddedilen özetleme teorisini doğruladığı iddia ediliyordu.

Çözüm

Bu "teorilerin" çoğu ve mevcut tür çeşitliliğine ilişkin önerilen açıklamalar aynı verileri kullanıyor ancak bunların farklı yönlerini vurguluyor. Bilimsel teoriler bir yandan süper fantastik, diğer yandan süper şüpheci olabilir. Yazarlarının dini görüşlerine bağlı olarak teolojik değerlendirmeler de bu çerçeveler içerisinde kendine yer bulabilir. Darwin öncesi dönemlerde bile temel anlaşmazlık noktalarından biri, yaşamın tarihine ilişkin bilimsel ve teolojik görüşler arasındaki ilişki sorunuydu.

(9) hayat Açık Toprak Sonuç olarak tarihsel geçmişte... çok sayıda farklı hipotez ve teoriler olayın nedeni hakkında hayat Açık Toprak, hiçbiri...

Yaşam, gezegenimizde var olan en büyük mucizedir. Çalışmasının sorunları şu anda sadece biyologlar tarafından değil aynı zamanda fizikçiler, matematikçiler, filozoflar ve diğer bilim adamları tarafından da işgal edilmektedir. Elbette en zor gizem Dünya'daki yaşamın kökenidir.

Araştırmacılar hala bunun nasıl gerçekleştiğini tartışıyorlar. İşin garibi, felsefe bu olgunun incelenmesine önemli bir katkı yaptı: Bu bilim, büyük miktarda bilgiyi özetleyerek doğru sonuçlara varılmasına olanak tanır. Bugün dünya çapında bilim insanlarına hangi versiyonlar yol gösteriyor? İşte Dünya'daki yaşamın kökenine ilişkin mevcut teoriler:

Kendiliğinden nesil kavramı.
Yaratılışçılık veya ilahi yaratılış teorisi.
Durağan durum ilkesi.
Destekçileri, uygun koşulların mevcut olduğu her gezegenin doğal "üretkenliğini" iddia eden Panspermia. Özellikle bu fikir bir zamanlar ünlü akademisyen Vernadsky tarafından geliştirildi.
A.I.'ye göre biyokimyasal evrim.

Dünyadaki yaşamın kökenine ilişkin tüm bu teorileri biraz daha ayrıntılı olarak ele alalım.

Materyalizm ve idealizm

Orta Çağ'da ve daha öncesinde Arap dünyasında bazı bilim adamları, kendi hayatlarını tehlikeye atsalar bile, dünyanın ilahi bir özün katılımı olmadan bazı doğal süreçlerin sonucu olarak yaratılabileceğini varsaydılar. Bunlar ilk materyalistlerdi. Buna göre, her şeyin yaratılışına İlahi müdahaleyi öngören diğer tüm bakış açıları idealist kabul edildi. Buna göre Dünya'daki yaşamın kökenini bu iki açıdan düşünmek oldukça mümkündür.

Yaratılışçılar, yaşamın yalnızca Tanrı tarafından yaratılmış olabileceğini savunurken, materyalistler, ilk organik bileşiklerin ve yaşamın inorganik maddelerden ortaya çıktığı teorisini savunuyorlar. Onların versiyonu, modern haliyle yaşamın ortaya çıkmasına neden olan süreçleri anlamanın karmaşıklığına veya imkansızlığına dayanmaktadır. İlginçtir ki, modern Kilise bu hipotezi yalnızca kısmen desteklemektedir. En bilim adamı dostu şahsiyetlerin bakış açısından Yaratıcının ana Planını anlamak gerçekten imkansızdır, ancak yaşamın ortaya çıkmasına neden olan olguları ve süreçleri belirleyebiliriz. Ancak bu hala gerçek anlamda bilimsel bir yaklaşımdan çok uzaktır.

Şu anda materyalist bakış açısı hakimdir. Ancak yaşamın kökenine ilişkin modern teorileri her zaman ortaya koymadılar. Böylece, Dünya üzerindeki yaşamın kökeni ve evriminin kendiliğinden oluştuğu hipotezi başlangıçta popüler olmuş ve bu olgunun destekçileri 19. yüzyılın başında tanışmıştı.

Bu kavramın savunucuları, inorganik bileşiklerin organik bileşiklere keyfi geçiş ve ardından yaşamın keyfi oluşumu olasılığını belirleyen belirli doğal doğa yasalarının olduğunu savundu. Bu aynı zamanda yapay bir insan olan “homunculus”un yaratıldığı teorisini de içeriyor. Genel olarak, Dünya'daki yaşamın kendiliğinden ortaya çıkışı bazı "uzmanlar" tarafından hala ciddiye alınıyor... En azından bakteri ve virüslerden bahsetmeleri iyi.

Elbette bu yaklaşımın yanlış olduğu daha sonra kanıtlandı, ancak çok büyük miktarda değerli ampirik materyal sağlayarak önemli bir rol oynadı. Yaşamın bağımsız kökeni versiyonunun nihai reddinin yalnızca 19. yüzyılın ortalarında meydana geldiğini unutmayın. Prensip olarak böyle bir sürecin imkansızlığı Louis Pasteur tarafından kanıtlandı. Bunun için bilim adamı, Fransız Bilimler Akademisi'nden önemli bir ödül bile aldı. Yakında, aşağıda anlatacağımız Dünya'daki yaşamın kökenine dair ana teoriler öne çıkıyor.

Akademisyen Oparin'in teorisi

Dünyadaki yaşamın kökeni hakkındaki modern fikirler, yerli araştırmacı Akademisyen Oparin tarafından 1924'te ortaya atılan bir teoriye dayanmaktadır. Organik maddelerin yalnızca biyojenik sentezi olasılığından bahseden Redi ilkesini çürüttü ve bu kavramın yalnızca mevcut durum için geçerli olduğuna işaret etti. Bilim adamı, varlığının başlangıcında gezegenimizin prensipte üzerinde organik madde bulunmayan dev bir kayalık top olduğunu belirtti.

Oparin'in hipotezi, Dünya gezegenindeki yaşamın kökeninin, hammaddelerinin herhangi bir gezegende bulunabilen ortak bileşikler olduğu uzun vadeli bir biyokimyasal süreç olduğu yönündeydi. Akademisyen, bu maddelerin daha karmaşık maddelere dönüşmesinin son derece güçlü fiziksel ve kimyasal faktörlerin etkisiyle mümkün olduğunu öne sürdü. Oparin, organik ve inorganik bileşiklerin sürekli dönüşümü ve etkileşimi hakkında bir hipotez ortaya koyan ilk kişiydi. Buna "biyokimyasal evrim" adını verdi. Oparin'e göre Dünya'daki yaşamın kökeninin ana aşamaları aşağıdadır.

Kimyasal evrimin aşaması

Yaklaşık dört milyar yıl önce, gezegenimiz uzayın derinliklerinde devasa ve cansız bir kaya iken, yüzeyinde karbon bileşiklerinin biyolojik olmayan sentezi süreci zaten devam ediyordu. Bu dönemde yanardağlar devasa miktarda lav ve sıcak gaz yaydı. Birincil atmosferde soğuyan gazlar, sürekli sağanak yağmurların yağdığı bulutlara dönüştü. Bütün bu süreçler milyonlarca yıl boyunca gerçekleşti. Ama affedersiniz, Dünya'daki yaşamın kökeni ne zaman başladı?

Aynı zamanda sağanak yağışlar, suları tuzlara aşırı derecede doymuş olan devasa birincil okyanusların oluşmasına neden oldu. Güçlü elektrik deşarjlarının ve UV ışınımının etkisi altında oluşumu atmosferde meydana gelen ilk organik bileşikler oraya ulaştı. Denizler peptitlerle doyurulmuş bir tür "et suyuna" dönüşene kadar konsantrasyonları yavaş yavaş arttı. Peki sonra ne oldu ve bu “çorbadan” ilk hücreler nasıl ortaya çıktı?

Protein bileşiklerinin, yağların ve karbonhidratların oluşumu

Ve ancak ikinci aşamada, yaşamın inşa edildiği gerçek proteinler ve diğer bileşikler "et suyunda" ortaya çıkar. Dünyadaki koşullar yumuşadı, karbonhidratlar, proteinler ve yağlar, ilk biyopolimerler ve nükleotidler ortaya çıktı. Gerçek hücrelerin prototipi olan koaservat damlacıkları bu şekilde oluştu. Kabaca söylemek gerekirse, protein, yağ ve karbonhidrat damlalarına (çorbadaki gibi) verilen addı. Bu oluşumlar, birincil okyanusların sularında çözünmüş olan maddeleri emebilir ve absorbe edebilir. Aynı zamanda, çevresel etkilere karşı artan direnç ve stabilite ile düşüşlerin ortaya çıktığı bir tür evrim meydana geldi.

İlk hücrelerin görünümü

Aslında üçüncü aşamada bu şekilsiz oluşum daha “anlamlı” bir şeye dönüştü. Yani, kendini yeniden üretme yeteneğine sahip canlı bir hücreye. Yukarıda tartıştığımız damlaların doğal seçilimi giderek daha katı hale geldi. İlk "gelişmiş" koaservatlar, ilkel de olsa zaten metabolizmaya sahipti. Bilim adamları, belirli bir büyüklüğe ulaşan damlanın, ana "hücrenin" tüm özelliklerini taşıyan daha küçük oluşumlara parçalandığını öne sürüyor.

Yavaş yavaş, koaservatın çekirdeği çevresinde, tam teşekküllü bir hücre zarına yol açan bir lipit tabakası ortaya çıktı. Birincil hücreler yani arke hücreler bu şekilde oluştu. Haklı olarak Dünya'daki yaşamın kökeni olarak kabul edilebilecek an budur.

Organik maddenin biyolojik olmayan sentezi gerçek mi?

Oparin'in Dünya'daki yaşamın kökeni hipotezine gelince... Pek çok insanın hemen aklına şu soru geliyor: "Doğal koşullar altında inorganik maddeden organik maddenin oluşması ne kadar gerçekçi?" Pek çok araştırmacının böyle düşünceleri vardı!

1953'te Amerikalı bilim adamı Miller, inanılmaz sıcaklıkları ve elektriksel deşarjlarıyla Dünya'nın ilkel atmosferini modelledi. Bu ortama basit inorganik bileşikler yerleştirildi. Sonuç olarak burada asetik ve formik asitler ve diğer organik bileşikler oluştu. Dünyadaki yaşamın kökeni bu şekilde gerçekleşti. Kısaca bu süreç, “Niceliğin niteliğe geçişi” felsefi yasasıyla karakterize edilebilir. Basitçe söylemek gerekirse, belirli miktarda protein ve diğer maddelerin birincil okyanusta birikmesiyle bu bileşikler farklı özellikler ve kendi kendini organize etme yeteneği kazanır.

Oparin'in teorisinin güçlü ve zayıf yönleri

Ele aldığımız konseptin sadece güçlü değil zayıf noktaları da var. Teorinin gücü, organik bileşiklerin abiyotik sentezinin mantığı ve deneysel olarak doğrulanmasından kaynaklanmaktadır. Prensip olarak bu, Dünya'daki yaşamın kökeni ve gelişimi olabilir. Büyük bir zayıflık, şimdiye kadar hiç kimsenin koaservatların karmaşık bir biyolojik yapıya nasıl dejenere olabildiğini açıklayamamasıdır. Teorinin destekçileri bile protein-yağ düşüşünden tam teşekküllü bir hücreye geçişin çok şüpheli olduğunu kabul ediyor. Muhtemelen bilmediğimiz faktörleri hesaba katmayarak bir şeyleri kaçırıyoruz. Şu anda tüm bilim adamları, bir tür keskin sıçramanın gerçekleştiğini ve bunun sonucunda maddenin kendi kendini organize etmesinin mümkün olduğunu kabul ediyor. Bu nasıl olabilir? Hala belirsiz... Dünyadaki yaşamın kökenine dair başka hangi ana teoriler var?

Panspermi teorisi ve kararlı durum

Daha önce de söylediğimiz gibi, bir zamanlar bu versiyon ünlü akademisyen Vernadsky tarafından hararetle desteklenmiş ve "tanıtılmıştı". Genel olarak panspermi teorisi, yaşamın kökeni ilkesini aynı bakış açısıyla değerlendirdikleri için durağan durum kavramından ayrı olarak tartışılamaz. Bu kavramın ilk kez 19. yüzyılın sonlarında Alman Richter tarafından ortaya atıldığını bilmelisiniz. 1907'de İsveçli araştırmacı Arrhenius tarafından desteklendi.

Bu kavrama bağlı kalan bilim adamları, yaşamın Evren'de var olduğuna ve her zaman var olacağına inanıyorlar. Tuhaf "tohum" rolünü oynayan kuyruklu yıldızlar ve meteorlar yardımıyla gezegenden gezegene aktarılır. Bu teorinin dezavantajı, Evrenin kendisinin yaklaşık 15-25 milyar yıl önce oluştuğuna inanılmasıdır. Hiç Eternity'e benzemiyor. Yaşam oluşumuna potansiyel olarak uygun olan gezegenlerin sıradan kayalık planetoidlerden kat kat daha küçük olduğu göz önüne alındığında şu sorunun ortaya çıkması oldukça doğaldır: “Hayat ne zaman ve nerede oluştu ve Evrene nasıl bu kadar hızlı yayıldı? gerçekçi olmayan mesafeleri hesaba katarak mı?”

Gezegenimizin yaşının 5 milyar yıldan fazla olmadığı unutulmamalıdır. Kuyruklu yıldızlar ve asteroitler ışık hızından çok daha yavaş uçarlar, dolayısıyla Dünya'ya yaşamın “tohumlarını” ekmeye yeterli zamanları olmayabilir. Pansperminin savunucuları, belirli tohumların (örneğin mikroorganizma sporlarının) "ışık ışınlarıyla" uygun bir hızda taşındığını öne sürüyorlar... Ancak onlarca yıllık uzay aracı, uzayda epeyce serbest parçacık bulunduğunu kanıtlamayı mümkün kıldı. Bu yöntemin canlı organizmaları yayma olasılığı çok düşüktür.

Günümüzde bazı araştırmacılar, yaşama uygun olan herhangi bir gezegenin sonunda protein cisimcikleri oluşturabileceğini öne sürüyor, ancak bu sürecin mekanizması bizim için bilinmiyor. Diğer bilim insanları, Evren'de belki de üzerinde yaşamın oluşabileceği bazı "beşikler", yani gezegenler bulunduğunu söylüyor. Elbette kulağa bir tür bilim kurgu gibi geliyor... Ancak kim bilir. Son yıllarda yurt içinde ve yurt dışında yavaş yavaş maddelerin atomlarında kodlanmış bilgilerin hükümlerinden söz eden bir teori şekillenmeye başladı...

İddiaya göre bu veriler, en basit koaservatların arkehücrelere dönüşmesine yol açan itici gücü sağlıyor. Mantıksal olarak düşünürsek, o zaman bu, Dünya'daki yaşamın kendiliğinden kökenine dair aynı teoridir! Genel olarak panspermi kavramının tam bir bilimsel tez olarak değerlendirilmesi zordur. Destekçileri yalnızca yaşamın Dünya'ya diğer gezegenlerden getirildiğini söyleyebilir. Peki orada nasıl oluştu? Bunun cevabı yok.

Mars'tan "Hediye" mi?

Bugün Kızıl Gezegende gerçekten su olduğu ve protein yaşamının gelişmesi için tüm koşulların mevcut olduğu kesin olarak biliniyor. Bunu doğrulayan veriler, iki iniş aracının yüzeyinde aynı anda yapılan çalışma sayesinde elde edildi: Spirit ve Curiosity. Ancak bilim adamları hala tutkuyla tartışıyorlar: orada yaşam var mıydı? Gerçek şu ki, aynı gezicilerden alınan bilgiler, bu gezegende suyun kısa vadeli (jeolojik açıdan) varlığını gösteriyor. Prensip olarak tam teşekküllü protein organizmalarının orada gelişmeyi başarma olasılığı ne kadar yüksektir? Yine bu sorunun cevabı yok. Yine, gezegenimize hayat Mars'tan gelmiş olsa bile, bu hiçbir şekilde onun oradaki gelişim sürecini (daha önce yazmış olduğumuz) açıklamaz.

Böylece Dünya'daki yaşamın kökenine ilişkin temel kavramları inceledik. Bunlardan hangisinin kesinlikle doğru olduğu bilinmiyor. Sorun şu ki, diğer tezlerden bahsetmeye bile gerek yok, en azından Oparin'in konseptini doğrulayabilecek veya çürütebilecek deneysel olarak onaylanmış tek bir testin henüz bulunmaması. Evet, proteini sorunsuz bir şekilde sentezleyebiliyoruz ama protein yaşamını elde edemiyoruz. Bu yüzden bilim adamlarının gelecek onlarca yıl boyunca yapacakları çalışmaları var.

Başka bir sorun daha var. Gerçek şu ki, yoğun bir şekilde karbon bazlı yaşamı arıyoruz ve onun tam olarak nasıl ortaya çıktığını anlamaya çalışıyoruz. Peki ya hayat kavramı çok daha genişse? Ya silikon bazlı olabilseydi? Prensip olarak bu bakış açısı kimya ve biyolojinin ilkeleriyle çelişmez. Yani cevap bulma yolunda giderek daha fazla yeni soruyla karşılaşıyoruz. Şu anda bilim adamları, insanların potansiyel olarak yaşanabilir gezegenler aradığı rehberliğinde birkaç temel tez öne sürdüler. İşte bunlar:

Gezegen, yıldızın etrafındaki "konfor bölgesi" olarak adlandırılan bölgede yörüngede dönmeli: yüzeyi çok sıcak veya çok soğuk olmamalıdır. Prensip olarak her yıldız sistemindeki en az bir veya iki gezegen (özellikle Dünya ve Mars) bu gereksinimi karşılamaktadır.
Böyle bir cismin kütlesi ortalama olmalıdır (Dünyanın boyutunun bir buçuk katı kadar). Çok büyük gezegenler ya gerçekçi olmayan derecede yüksek yerçekimine sahiptir ya da gaz devleridir.
Az ya da çok yüksek düzeyde organize olmuş yaşam, yalnızca oldukça yaşlı yıldızların (en az üç ila dört milyar yaşında) yakınında var olabilir.
Yıldız parametrelerini ciddi şekilde değiştirmemelidir. Beyaz cücelerin ya da kırmızı devlerin yakınında yaşam aramanın faydası yok: Eğer orada olsaydı, son derece elverişsiz çevre koşulları nedeniyle uzun zaman önce ölmüş olurdu.
Yıldız sisteminin tek olması arzu edilir. Prensip olarak modern araştırmacılar bu teze itiraz ediyorlar. Zıt uçlarda yer alan iki yıldızın bulunduğu bir ikili sistemin, potansiyel olarak daha fazla yaşanabilir gezegen içermesi mümkündür. Üstelik bugün, güneş sisteminin eteklerinde bir yerde, doğmamış ikinci Güneş'in öncüsü olan bir gaz tozu bulutunun bulunduğuna dair giderek daha fazla konuşma var.

Nihai sonuçlar

Peki sonuç olarak ne söyleyebiliriz? Birincisi, yeni oluşan Dünya'nın kesin çevresel koşulları hakkında acilen veri eksikliğimiz var. Bu bilgiyi elde etmek için ideal olarak başka açılardan bizimkine benzeyen bir gezegenin gelişimini gözlemlemek gerekir. Buna ek olarak araştırmacılar, koaservat arkekapellerin tam teşekküllü hücrelere geçişini tam olarak hangi faktörlerin teşvik ettiğini söylemekte hala zorlanıyorlar. Belki canlıların genomuna ilişkin daha derinlemesine çalışmalar bazı cevaplar sağlayacaktır.

BELARUS CUMHURİYETİ EĞİTİM BAKANLIĞI

BSPU IM. M.TANKI

ÖZEL EĞİTİM FAKÜLTESİ

DEFEKTOLOJİNİN TEMELLERİ BÖLÜMÜ

Soyut

"Doğa Bilimleri" disiplininde

konuyla ilgili:

"Dünyadaki yaşamın kökenine ilişkin ana hipotezler."

Tamamlanmış:

101. grup 1. sınıf öğrencisi

yazışma departmanı (bütçe

eğitim şekli)

………Irina Anatolyevna

GİRİŞ………………………………………………………………………………..….1

1. YARATILIŞÇLIK……………………………………………………….…….1

2. KARARLI DURUM TEORİSİ…………..……………….….2

3. Kendiliğinden Oluşum Teorisi…………..…3

4. PANspermi Teorisi………………………………………………………….7

5. OPARİN TEORİSİ…………………………………………..……10

6. DÜNYADAKİ HAYATIN KÖKENİ HAKKINDA MODERN BAKIŞLAR…………………………………………………………………………………………..12

SONUÇ……………………………………………………………..14

EDEBİYAT ……………………………………………………………………...15

GİRİİŞ

Dünyadaki yaşamın kökeni sorunu ve Evrenin diğer alanlarında var olma olasılığı uzun zamandır hem bilim adamlarının, filozofların hem de sıradan insanların dikkatini çekmiştir. Son yıllarda bu “ebedi soruna” olan ilgi önemli ölçüde arttı.

Bunun iki nedeni var: birincisi, yaşamın kökenine yol açan maddenin evriminin bazı aşamalarının laboratuvar modellemesindeki önemli ilerlemeler ve ikincisi, uzay araştırmalarının hızlı gelişimi, herhangi bir yaşam formunun doğrudan araştırılmasını mümkün kılıyor. Güneş sisteminin gezegenleri giderek daha gerçekçi ve gelecekte de ötesinde.

Yaşamın kökeni en gizemli sorulardan biridir ve kapsamlı bir yanıtın alınması pek mümkün değildir. Bu fenomenin çeşitli yönlerini açıklayan, yaşamın kökenine ilişkin birçok hipotez ve hatta teori, şu ana kadar temel durumun üstesinden gelemedi - yaşamın ortaya çıkışı gerçeğini deneysel olarak doğrulamak için. Modern bilimin, yaşamın nasıl ve nerede ortaya çıktığına dair doğrudan bir kanıtı yoktur. Yalnızca mantıksal yapılar ve model deneyleriyle elde edilen dolaylı kanıtlar ve paleontoloji, jeoloji, astronomi vb. alanlardaki veriler vardır.

Dünyadaki yaşamın kökenine ilişkin teoriler çeşitlidir ve güvenilir olmaktan uzaktır. Dünyadaki yaşamın kökenine ilişkin en yaygın teoriler şunlardır:

1. Yaşam, doğaüstü bir varlık (Yaratıcı) tarafından belirli bir zamanda yaratılmıştır (yaratılışçılık).

2. Hayat her zaman var olmuştur (durağan durum teorisi).

3. Yaşam, cansız maddelerden tekrar tekrar ortaya çıkmıştır (kendiliğinden nesil).

4. Gezegenimize dışarıdan hayat getirildi (panspermia).

5. Yaşam, kimyasal ve fiziksel yasalara (biyokimyasal evrim) uyan süreçlerin bir sonucu olarak ortaya çıkmıştır.

1. YARATILIŞÇLIK.

Yaratılışçılık (Latince creaсio - yaratılış kelimesinden gelir), organik dünyanın, insanlığın, Dünya gezegeninin ve bir bütün olarak dünyanın tüm çeşitliliğinin, bazı süper varlıklar (Yaratıcı) tarafından kasıtlı olarak yaratıldığı kabul edilen felsefi ve metodolojik bir kavramdır. veya tanrı. Bu görüşün hiçbir bilimsel delili yoktur: Dinde hakikat, ilahî vahiy ve iman yoluyla anlaşılır. Dünyanın yaratılış sürecinin yalnızca bir kez gerçekleştiği ve bu nedenle gözlemlenemeyeceği düşünülür.

Yaratılışçılık teorisine neredeyse en yaygın dini öğretilerin (özellikle Hıristiyanlar, Müslümanlar, Yahudiler) takipçileri tarafından bağlı kalınmaktadır. Bu teoriye göre yaşamın kökeni, geçmişte yaşanan ve hesaplanabilen belirli bir doğaüstü olayı ifade etmektedir. 1650'de Armagh (İrlanda) Başpiskoposu Ussher, Tanrı'nın dünyayı MÖ 4004'ün Ekim ayında yarattığını hesapladı. e. ve işini 23 Ekim sabah 9'da bitirerek insanı yarattı. Asher bu tarihi, Adem'den Mesih'e ("kim kimin babası") kadar İncil'deki soy kütüğünde adı geçen tüm insanların yaşlarını toplayarak elde etti. Aritmetik açıdan bakıldığında bu mantıklıdır, ancak bu, Adem'in, arkeolojik bulguların gösterdiği gibi, Orta Doğu'da zaten gelişmiş bir kentsel medeniyetin var olduğu bir zamanda yaşadığı anlamına gelir.

Yaratılış Kitabı'nda ortaya konduğu şekliyle geleneksel Yahudi-Hıristiyan yaratılış görüşü tartışmalı olmuştur ve olmaya devam etmektedir. Ancak mevcut çelişkiler yaratılış kavramını çürütmez. Yaratılış hipotezi ne kanıtlanabilir ne de çürütülebilir ve hayatın kökenine ilişkin bilimsel hipotezlerle birlikte her zaman var olacaktır.

Yaratılışçılık, Tanrı'nın Yaratılışı olarak düşünülür. Ancak günümüzde bazıları bunu oldukça gelişmiş bir medeniyetin, çeşitli yaşam biçimleri yaratma ve bunların gelişimini gözlemleme faaliyetinin sonucu olarak görüyor.

2. SABİT DURUM TEORİSİ.

Bu teoriye göre Dünya hiçbir zaman var olmamış, sonsuza kadar var olmuştur; her zaman yaşamı destekleyebilecek kapasitedeydi ve değiştiyse de çok azdı. Bu versiyona göre, türler de hiçbir zaman ortaya çıkmamıştır, her zaman var olmuşlardır ve her türün yalnızca iki olasılığı vardır: ya sayılarının değişmesi ya da neslinin tükenmesi.

Radyoaktif bozunma hızına dayanan modern tahminlere göre, Dünya'nın yaşı 4,6 milyar yıldır. Daha gelişmiş tarihleme yöntemleri, Dünya'nın yaşı hakkında giderek daha yüksek tahminler sağlıyor ve sabit durum teorisinin savunucularının Dünya'nın her zaman var olduğuna inanmasına neden oluyor.

Soyu tükendiği düşünülen diğer birçok hayvan da bulunmuştur; örneğin, 500 milyon yıl önce neslinin tükendiği iddia edilen küçük bir deniz hayvanı olan lingula, bugün hayattadır ve diğer "yaşayan fosiller" gibi: Solendon - bir fare, tuatara - bir sivri faredir. kertenkele. Milyonlarca yıldır hiçbir evrimsel değişime uğramamışlardır.

Bir diğer yanılgı örneği ise kuşlarla sürüngenleri birbirine bağlayan, sürüngenlerin kuşlara dönüşmesinde bir ara geçiş formu olan Archæopteryx'tir. Ancak 1977'de Colorado'da, yaşı Archæopteryx'in kalıntılarıyla orantılı ve hatta onu aşan kuş fosilleri keşfedildi. bir geçiş formu değildir.

Durağan durum teorisinin savunucuları, yalnızca canlı türlerini inceleyerek ve onları fosil kalıntılarıyla karşılaştırarak yok oluşa dair bir sonuca varılabileceğini, o zaman bile bunun yanlış olma ihtimalinin çok yüksek olduğunu savunuyor. Sabit durum teorisini desteklemek için paleontolojik verileri kullanan teorinin savunucuları, fosillerin görünümünü ekolojik terimlerle yorumluyor.

Örneğin bir fosil türünün belirli bir katmanda aniden ortaya çıkmasını, popülasyonunun artmasıyla ya da kalıntıların korunmasına uygun yerlere taşınmasıyla açıklıyorlar.

Bu teoriye ilişkin argümanların çoğu, fosil kayıtlarındaki kırılmaların önemi gibi evrimin belirsiz yönleriyle ilgilidir ve bu teori en kapsamlı şekilde bu doğrultuda geliştirilmiştir.

Kararlı durum hipotezine bazen sonsuzluk hipotezi denir (Latince eternus'tan - ebedi). Sonsuzluk hipotezi 1880 yılında Alman bilim adamı W. Preyer tarafından ortaya atılmıştır.

Preyer'in görüşleri, biyosfer doktrininin yazarı akademisyen Vladimir Ivanovich Vernadsky (1864 - 1945) tarafından desteklendi. Vernadsky, yaşamın kozmosun madde ve enerjiden oluşan aynı ebedi temeli olduğuna inanıyordu. "Biliyoruz ve bunu bilimsel olarak da biliyoruz" diye ısrar etti, "Kozmos'un madde olmadan, enerji olmadan var olamayacağını. Ve yaşamın tezahürü olmasa bile, insan zihninin erişebileceği Kozmos'u, yani Evreni inşa etmeye yetecek kadar madde var mı? Kişisel sempatilere, felsefi veya dini inançlara değil, özellikle bilimsel gerçeklere atıfta bulunarak bu soruyu olumsuz yanıtladı. “...Gök cisimlerinin maddi alt yapısının sonsuzluğundan, termal, elektriksel, manyetik özelliklerinden ve tezahürlerinden söz edebildiğimiz gibi, yaşamın sonsuzluğundan ve organizmalarının tecellilerinden de bahsedebiliriz. Bu açıdan bakıldığında yaşamın başlangıcı sorunu, maddenin, ısının, elektriğin, manyetizmanın ve hareketin başlangıcı sorunu kadar bilimsel araştırmalardan da uzak olacaktır.”

Biyosferin dünyevi ama aynı zamanda kozmik bir mekanizma olduğu fikrine dayanarak Vernadsky, oluşumunu ve evrimini Kozmos'un organizasyonuyla ilişkilendirdi. "Hayatın tamamen dünyevi bir olay değil, kozmik bir olgu olduğu bizim için açık hale geliyor" diye yazdı. Vernadsky bu fikri defalarca tekrarladı: “... gözlemlediğimiz Kozmos'ta yaşamın başlangıcı yoktu, çünkü bu Kozmos'un başlangıcı yoktu. Yaşam sonsuzdur çünkü Kozmos sonsuzdur.”

3. Kendiliğinden Oluşum Teorisi.

Bu teori, birlikte var olduğu yaratılışçılığa alternatif olarak antik Çin, Babil ve Mısır'da yaygındı. Tüm zamanların ve tüm halkların dini öğretileri genellikle yaşamın görünümünü bir tanrının şu veya bu yaratıcı eylemine bağlar. Doğanın ilk araştırmacıları da bu konuyu çok safça çözdüler. Çoğunlukla biyolojinin kurucusu olarak selamlanan Aristoteles (MÖ 384 – 322), yaşamın kendiliğinden ortaya çıktığı teorisine bağlıydı. Aristoteles gibi olağanüstü bir antik çağ zihni için bile, hayvanların (solucanlar, böcekler ve hatta balıklar) alüvyondan türeyebileceği fikrini kabul etmek özellikle zor değildi. Tam tersine, bu filozof, ıslanan her kuru bedenin ve bunun tersine, kuruyan her ıslak bedenin hayvanları doğuracağını savundu.

Aristoteles'in kendiliğinden oluşma hipotezine göre, maddenin belirli "parçacıkları", uygun koşullar altında canlı bir organizma yaratabilecek belirli bir "aktif ilke" içerir. Aristoteles bu etkin maddenin döllenmiş yumurtada bulunduğuna inanmakta haklıydı ama aynı zamanda güneş ışığında, çamurda ve çürüyen ette de mevcut olduğuna hatalı bir şekilde inanıyordu.

“Gerçek şu ki, canlılar sadece hayvanların çiftleşmesiyle değil, toprağın ayrışmasıyla da ortaya çıkabilir. Bitkilerde de durum aynı: Bazıları tohumlardan gelişirken, diğerleri tüm doğanın etkisi altında, çürüyen topraktan veya bitkilerin belirli kısımlarından kendiliğinden ortaya çıkıyor gibi görünüyor” (Aristoteles).

Aristoteles'in otoritesi, ortaçağ bilim adamlarının görüşleri üzerinde olağanüstü bir etkiye sahipti. Bu filozofun zihinlerindeki görüşü, kilise babalarının öğretileriyle karmaşık bir şekilde iç içe geçmişti ve modern gözlerde çoğu zaman saçma ve hatta komik fikirler veriyordu. Yaşayan bir kişinin veya onun benzeri olan bir "homunculus"un bir şişede, çeşitli kimyasalların karıştırılması ve damıtılması yoluyla hazırlanması, Orta Çağ'da çok zor ve kanunsuz olmasına rağmen, ancak şüphesiz yapılabilir olarak kabul ediliyordu. Canlı olmayan malzemelerden hayvan üretimi, o zamanın bilim adamları için o kadar basit ve yaygın görünüyordu ki, ünlü simyacı ve doktor Van Helmont (1577 - 1644) doğrudan bir tarif veriyor, ardından bir kabı tahılla kaplayarak yapay olarak fareler hazırlayabilirsiniz. ıslak ve kirli paçavralarla. Bu çok başarılı bilim adamı, fareleri üç haftada yarattığı iddia edilen bir deneyi anlattı. İhtiyacınız olan tek şey kirli bir gömlek, karanlık bir dolap ve bir avuç buğdaydı. Van Helmont, insan terinin fare oluşumu sürecindeki aktif prensip olduğunu düşünüyordu.

16. ve 17. yüzyıllara tarihlenen çok sayıda eserde suyun, taşların ve diğer cansız nesnelerin sürüngenlere, kuşlara ve hayvanlara dönüşmesi ayrıntılı olarak anlatılıyor. Grindel von Ach, mayıs çiyinden oluşan kurbağaların resmini bile veriyor ve Aldrovand, kuşların ve böceklerin ağaçların dallarından ve meyvelerinden nasıl doğduğunu gösteren çizimler yapıyor.

Doğa bilimi geliştikçe, doğa bilgisinde elde edilen salt akıl yürütme ve felsefe değil, doğru gözlem ve deneyim ne kadar önemliyse, kendiliğinden nesil teorisinin uygulama kapsamı daraldı. Zaten 1688'de Floransa'da yaşayan İtalyan biyolog ve doktor Francesco Redi, yaşamın kökeni sorununa daha katı bir şekilde yaklaştı ve kendiliğinden nesil teorisini sorguladı. Dr. Redi, basit deneylerle, çürüyen ette solucanların kendiliğinden oluştuğu yönündeki görüşlerin temelsizliğini kanıtladı. Küçük beyaz solucanların sinek larvaları olduğunu tespit etti. Bir dizi deney yaptıktan sonra, yaşamın yalnızca önceki yaşamdan kaynaklanabileceği fikrini (biyogenez kavramı) destekleyen veriler elde etti.

“Deneyle doğrulanamıyorsa mahkumiyet boşuna olacaktır. Bu nedenle, Temmuz ortasında, geniş ağızlı dört büyük kap aldım, birine toprak, diğerine biraz balık, üçüncüsüne Arno'dan gelen yılan balıkları, dördüncüsüne bir parça süt dana eti koydum, onları sıkıca kapattım ve mühürledim. onlara. Daha sonra aynı şeyi açık bırakarak dört kaba daha koydum... Çok geçmeden ağzı açık kaplardaki et ve balıklar kurtlandı; sineklerin serbestçe gemilere girip çıktığı görülüyordu. Ancak mühürlü kaplarda tek bir solucan bile görmedim, buna rağmen ölü balıkların bu kaplara yerleştirilmesinin üzerinden günler geçmesine rağmen” (Redi).

Böylece, çıplak gözle görülebilen canlılar söz konusu olduğunda, kendiliğinden oluşma varsayımının savunulamaz olduğu ortaya çıktı. Ancak 17. yüzyılın sonunda. Kircher ve Leeuwenhoek, çıplak gözle görülemeyen ve yalnızca mikroskopla görülebilen küçük yaratıklardan oluşan bir dünya keşfettiler. Bu "yaşayan en küçük hayvanlar" (Leeuwenhoek'un keşfettiği bakteri ve siliatlara verdiği isim) çürümenin meydana geldiği her yerde, bitkilerin uzun süredir devam eden kaynatma ve infüzyonlarında, çürüyen etlerde, et suyunda, ekşi sütte, dışkıda, diş plaklarında bulunabilir. . Leeuwenhoek, "Ağzımda Birleşik Krallık'taki insanlardan daha fazla mikrop var" diye yazdı. Çabuk bozulan ve kolayca çürüyen maddeleri bir süre sıcak bir yere koymak yeterlidir ve daha önce orada olmayan mikroskobik canlılar içlerinde hemen gelişir. Bu yaratıklar nereden geliyor? Gerçekten kazara çürüyen bir sıvıya düşen embriyolardan mı geldiler? Her yerde bu embriyolardan kaç tane var olmalı! İstemsizce, burada, çürüyen kaynatmalarda ve infüzyonlarda, cansız maddeden canlı mikropların kendiliğinden oluşumunun gerçekleştiği düşüncesi ortaya çıktı. 18. yüzyılın ortalarındaki görüş budur. İskoç rahip Needham'ın deneylerinde güçlü bir onay aldı. Needham et suyunu veya bitkisel maddelerin kaynatmalarını aldı, bunları sıkıca kapatılmış kaplara koydu ve kısa bir süre kaynattı. Bu durumda Needham'a göre tüm embriyoların ölmüş olması gerekirdi ancak damarlar sıkı bir şekilde kapatıldığı için yenileri dışarıdan içeri giremiyordu. Ancak bir süre sonra sıvıların içinde mikroplar ortaya çıktı. Bundan adı geçen bilim adamı, bunun kendiliğinden oluşma olgusu sırasında mevcut olduğu sonucuna vardı.

Ancak başka bir bilim adamı İtalyan Spallanzani bu görüşe karşı çıktı. Needham'ın deneylerini tekrarlayarak, organik sıvı içeren kapların daha uzun süre ısıtılmasının onları tamamen sterilize ettiğine ikna oldu. 1765 yılında Lazzaro Spallanzani şu deneyi gerçekleştirdi: Et ve sebze sularını birkaç saat kaynattıktan sonra hemen kapattı ve ardından ocaktan aldı. Birkaç gün sonra sıvıları inceleyen Spallanzani, içlerinde herhangi bir yaşam belirtisi bulamadı. Buradan, yüksek sıcaklığın tüm canlı türlerini yok ettiği ve onlarsız hiçbir canlının var olamayacağı sonucuna vardı.

İki karşıt görüşün temsilcileri arasında şiddetli tartışma çıktı. Spallanzani, Needham'ın deneylerindeki sıvıların yeterince ısıtılmadığını ve canlı embriyolarının orada kaldığını savundu. Buna Needham, sıvıları çok az ısıtan kişinin kendisi olmadığını, aksine Spallanzani'nin onları çok fazla ısıttığını ve bu kadar kaba bir yöntemle organik infüzyonların çok kaprisli ve kararsız olan "üretici gücünü" yok ettiğini söyleyerek itiraz etti. .

Böylece, tartışmacıların her biri ikna olmamıştı ve mikropların çürüyen sıvılarda kendiliğinden oluşması sorunu, bir yüzyıl boyunca her iki yönde de çözülmedi. Bu süre zarfında, kendiliğinden oluşumu deneysel olarak kanıtlamak veya çürütmek için birçok girişimde bulunuldu, ancak bunların hiçbiri kesin sonuçlara yol açmadı.

Sorun giderek daha da karmaşık hale geldi ve ancak 19. yüzyılın yarısında. parlak Fransız bilim adamı Pasteur'un muhteşem araştırması sayesinde nihayet çözüldü.

Louis Paster

Louis Pasteur, 1860 yılında yaşamın kökeni sorununu ele aldı. Bu zamana kadar mikrobiyoloji alanında zaten çok şey yapmıştı ve ipekböcekçiliği ve şarap yapımını tehdit eden sorunları çözmeyi başarmıştı. Ayrıca bakterilerin her yerde bulunduğunu ve uygun şekilde sterilize edilmedikleri takdirde cansız malzemelerin canlılar tarafından kolayca kirlenebileceğini kanıtladı. Bir dizi deneyle, her yerde, özellikle de insan yerleşiminin yakınında, minik embriyoların havada yüzdüğünü gösterdi. O kadar hafiftirler ki havada serbestçe yüzerler, ancak çok yavaş ve yavaş yavaş yere düşerler.

Pasteur, Splanzani'nin yöntemlerine dayanan bir dizi deney sonucunda biyogenez teorisinin geçerliliğini kanıtladı ve sonunda kendiliğinden nesil teorisini çürüttü.

Pasteur, önceki araştırmacıların deneylerinde mikroorganizmaların gizemli görünümünü ya ortamın eksik sterilize edilmesiyle ya da sıvıların mikropların nüfuzundan yetersiz korunmasıyla açıkladı. Şişenin içindekileri iyice kaynatıp, şişeye giren hava ile içeri girebilecek mikroplardan korursanız, yüz vakadan yüz tanesinde sıvının çürümesi ve mikrop oluşumu meydana gelmez.

Pasteur, şişeye akan havayı kurutmak için çeşitli teknikler kullandı: ya cam ve metal tüplerdeki havayı kalsine etti ya da şişenin boynunu, havada asılı kalan en küçük parçacıkların bulunduğu pamuklu bir tıkaçla korudu. tutuldu veya son olarak havayı S harfi şeklinde kavisli ince bir cam tüpten geçirdi - bu durumda tüm embriyolar tüpün kıvrımlarının ıslak yüzeylerinde mekanik olarak tutuldu.

Louis Pasteur'ün deneylerinde kullanılan S boyunlu şişeler:

A – kavisli boyunlu bir şişede et suyu uzun süre şeffaf (steril) kalır; B – S şeklindeki boynun çıkarılmasından sonra, şişede mikroorganizmaların hızlı bir şekilde çoğaldığı gözlenir (et suyu bulanıklaşır).

Korumanın yeterince güvenilir olduğu durumlarda sıvıda mikropların ortaya çıkışı gözlemlenmedi. Fakat belki de uzun süreli ısıtma, çevreyi kimyasal olarak değiştirmiş ve yaşamı desteklemeye elverişsiz hale getirmiştir? Pasteur bu itirazı da kolaylıkla çürüttü. Isıdan yoksun, içinden havanın geçtiği ve dolayısıyla embriyoların bulunduğu sıvıya pamuklu bir tıkaç attı - sıvı hızla çürüdü. Sonuç olarak haşlanmış infüzyonlar mikropların gelişimi için oldukça uygun topraklardır. Bu gelişme embriyonun olmaması nedeniyle gerçekleşmez. Embriyo sıvıya girer girmez hemen filizlenir ve bereketli bir hasat üretir.

Pasteur'ün deneyleri, organik infüzyonlarda kendiliğinden mikrop oluşumunun meydana gelmediğini şüpheye yer bırakmayacak şekilde gösterdi. Tüm canlılar embriyolardan gelişir, yani diğer canlılardan kaynaklanırlar. Ancak biyogenez teorisinin doğrulanması başka bir soruna yol açtı. Bir canlının ortaya çıkması için başka bir canlıya ihtiyaç olduğuna göre, ilk canlı nereden gelmiştir? Yalnızca kararlı durum teorisi bu sorunun cevabını gerektirmez ve diğer tüm teoriler, yaşam tarihinin bir aşamasında cansızlıktan canlıya geçiş olduğunu ima eder. Peki Dünya'da yaşam nasıl başladı?

4. PANspermi Teorisi.

Pasteur haklı olarak basit organizmalar biliminin (mikrobiyoloji) babası olarak kabul edilir. Çalışmaları sayesinde toprakta, suda ve havada yaşayan, çıplak gözle görülmeyen en küçük canlıların dünyasına ilişkin kapsamlı araştırmalara ivme kazandırıldı. Bu çalışmalar artık eskisi gibi yalnızca mikroorganizmaların formlarını tanımlamayı amaçlamıyordu; bakteri, maya, siliatlar, amipler vb. yaşam koşulları, beslenmeleri, nefes almaları, üremeleri, çevrelerinde yaptıkları değişiklikler ve son olarak iç yapıları açısından incelendi. yapı. Bu çalışmalar ilerledikçe, en basit organizmaların hiç de önceden düşünüldüğü kadar basit olmadığı keşfedildi.

Herhangi bir organizmanın (bitki, salyangoz, solucan, balık, kuş, hayvan, insan) vücudu yalnızca mikroskopla görülebilen küçük kabarcıklardan oluşur. Tıpkı bir evin tuğlalardan oluşması gibi, o da bu kabarcık hücrelerinden oluşur. Farklı hayvan ve bitkilerin farklı organları, görünüş olarak birbirinden farklı hücreler içerir. Belirli bir organa verilen işe uyum sağlayarak, onu oluşturan hücreler öyle ya da böyle değişir, ancak prensip olarak tüm organizmaların tüm hücreleri birbirine benzer. Mikroorganizmaların farkı, tüm vücutlarının tek bir hücreden oluşmasıdır. Tüm organizmaların bu temel benzerliği, bilimde artık genel olarak kabul edilen, Dünya'da yaşayan her şeyin tabiri caizse kanla birbirine bağlı olduğu fikrini doğruluyor. Daha karmaşık organizmalar, daha basit olanlardan evrimleşerek, yavaş yavaş değişip gelişiyor. Böylece, kişinin yalnızca basit bir organizmanın oluşumunu kendi kendine açıklaması gerekir - ve tüm hayvanların ve bitkilerin kökeni netleşir.

Ancak daha önce de belirttiğimiz gibi tek hücreden oluşan en basit canlılar bile son derece karmaşık oluşumlardır. Protoplazma adı verilen ana bileşenleri, suyla doyurulmuş, ancak suda çözünmeyen yarı sıvı, viskoz jelatinimsi bir maddedir. Protoplazmanın bileşimi, başka hiçbir yerde bulunmayan, yalnızca organizmalarda bulunan bir dizi son derece karmaşık kimyasal bileşiği (esas olarak proteinler ve türevleri) içerir. Bu maddeler sadece karıştırılmakla kalmaz, aynı zamanda protoplazmanın en ince yapıya sahip olması, mikroskopla bile ayırt edilmesi zor, ancak son derece karmaşık bir yapıya sahip olması nedeniyle özel, az çalışılmış bir durumdadır. İyi tanımlanmış ince bir organizasyona sahip böylesine karmaşık bir oluşumun, et suyu ve infüzyon gibi yapısız çözeltilerde birkaç saat içinde kendiliğinden ortaya çıkabileceği varsayımı, kurbağaların Mayıs çiyinden veya farelerin tahıldan oluştuğu varsayımı kadar çılgıncadır.

En basit organizmaların bile yapısının olağanüstü karmaşıklığı, bazı bilim adamlarını öylesine şaşırttı ki, canlılarla cansızlar arasında aşılmaz bir uçurum olduğu sonucuna vardılar. Cansızın yaşayan, organize olana geçişi onlara ne şimdi ne de geçmişte kesinlikle imkansız görünüyordu. Ünlü İngiliz fizikçi W. Thomson, "Kendiliğinden oluşmanın herhangi bir zamanda imkansızlığı, evrensel çekim yasası kadar sağlam bir şekilde yerleşmiş sayılmalıdır" diyor.

Peki o zaman Dünya'da yaşam nasıl ortaya çıktı? Sonuçta, bilimde artık genel olarak kabul edilen görüşe göre, Dünya'nın akkor bir top olduğu bir zaman vardı. Astronomi, jeoloji, mineraloji ve diğer kesin bilimlerden elde edilen veriler bunu doğruluyor - bu kesin. Bu, Dünya'da yaşamın imkansız ve düşünülemez olduğu koşulların mevcut olduğu anlamına gelir. Ancak yerküre ısısının önemli bir kısmını kaybedip onu soğuk gezegenler arası uzaya dağıttıktan sonra, ancak soğumuş su buharı ilk termal denizleri oluşturduktan sonra, şu anda gözlemlediğimiz organizmalara benzer organizmaların varlığı mümkün oldu. Bu çelişkiyi açıklığa kavuşturmak için oldukça karmaşık bir isim taşıyan bir teori oluşturuldu - panspermi teorisi (Yunanca panspermía - pan - hepsi, herkes ve spérma - tohumdan oluşan her türlü tohumun karışımı).

Kozmik ilkeler fikrini ilk ifade edenlerden biri, 1865 yılında yaşamın sonsuz olduğunu ve ilkelerinin bir gezegenden diğerine aktarılabileceğini savunan Alman doktor G. E. Richter'di. Bu hipotez, durağan durum hipoteziyle yakından ilgilidir. Gök cisimlerinden ayrılan küçük katı madde parçacıklarının (kozmozoanlar) kozmosun her yerinde dolaştığı fikrinden yola çıkan bu yazar, bu parçacıklarla eşzamanlı olarak, belki de onlara yapışarak, canlı mikroorganizma mikroplarının da etrafta uçtuğunu varsaydı. Böylece bu embriyolar, organizmaların yaşadığı bir gök cisminden, henüz yaşamın bulunmadığı başka bir gök cismine aktarılabilmektedir. Eğer bu ikincisinde uygun sıcaklık ve nem anlamında uygun yaşam koşulları zaten yaratılmışsa, o zaman embriyolar filizlenmeye, gelişmeye ve ardından belirli bir gezegenin tüm organik dünyasının ataları olmaya başlar.

Bu teori, bilim dünyasında, aralarında G. Helmholtz, S. Arrhenius, J. Thomson, P. P. Lazarev ve diğerleri gibi olağanüstü beyinlerin de bulunduğu birçok destekçi kazandı. Onun savunucuları, esas olarak embriyoların böyle bir transfer olasılığını bilimsel olarak kanıtlamaya çalıştı. Bu embriyoların yaşayabilirliğini koruyacak bir gök cismi diğerine. Aslında sonuçta asıl soru, bir sporun, filizlenme ve yeni bir organizmaya dönüşme yeteneğini koruyarak bir dünyadan diğerine ölmeden uçmak gibi uzun ve tehlikeli bir yolculuk yapıp yapamayacağıdır. Embriyo yolunda ne gibi tehlikelerle karşılaşıldığını detaylı olarak inceleyelim.

Her şeyden önce bu, gezegenler arası uzayın soğuğudur (sıfırın altında 220°). Ana gezegeninden ayrılan embriyo, şanslı bir şans ona yeni bir dünyaya inme fırsatı vermeden önce, yıllarca, yüzyıllarca ve hatta binlerce yıl boyunca böylesine korkunç bir sıcaklıkta yüzmeye mahkumdur. Embriyonun böyle bir teste dayanıp dayanamayacağından şüphe duymamak elde değil. Bu sorunu çözmek için modern sporların soğuğa karşı direncini incelemeye başladık. Bu yönde yapılan deneyler, mikroorganizma mikroplarının soğuğa mükemmel şekilde tolerans gösterdiğini göstermiştir. Sıfırın altında 200° sıcaklıkta altı ay sonra bile canlı kalırlar. Elbette 6 ay 1000 yıl değil, ancak deneyim bize yine de embriyoların en azından bir kısmının gezegenler arası uzayın korkunç soğuğunda hayatta kalabileceğini varsayma hakkını veriyor.

Embriyolar için çok daha büyük bir tehlike, ışık ışınlarına karşı tam koruma eksikliğidir. Gezegenler arasındaki yollarına çoğu mikrop için yıkıcı olan güneş ışınları giriyor. Bazı bakteriler doğrudan güneş ışığına maruz kaldığında birkaç saat içinde ölür, bazıları ise daha dayanıklıdır ancak çok güçlü aydınlatma istisnasız tüm mikroplar üzerinde olumsuz etkiye sahiptir. Ancak atmosferik oksijenin yokluğunda bu olumsuz etki önemli ölçüde zayıflıyor ve gezegenler arası uzayda hava olmadığını biliyoruz ve bu nedenle yaşam embriyolarının bu teste dayanacağını makul bir şekilde varsayabiliriz.

Ancak şanslı bir şans, embriyonun, yaşamın gelişimi için uygun sıcaklık ve nem koşullarına sahip bir gezegenin çekim alanına düşmesini mümkün kılar. Gezgin ancak yerçekimi kuvvetine itaat ederek yeni Dünyasına düşebilirdi. Ancak tam burada, neredeyse huzurlu bir limandayken onu korkunç bir tehlike beklemektedir. Daha önce embriyo havasız uzayda koşuyordu, ancak şimdi gezegenin yüzeyine düşmeden önce, bu gezegeni her yönden saran oldukça kalın bir hava tabakasından uçması gerekiyor.

Elbette herkes "düşen yıldızlar" - meteorlar olgusunun çok iyi farkındadır. Modern bilim bu olguyu şu şekilde açıklıyor. Gezegenler arası uzayda, katı cisimler ve çeşitli boyutlardaki parçacıklar, muhtemelen Evrenin en uzak yerlerinden güneş sistemimize akan gezegen veya kuyruklu yıldız parçaları, etrafta koşuşturuyor. Yerkürenin yakınında uçarken bu ikincisinden etkilenirler, ancak yüzeyine düşmeden önce havadar atmosferden uçmaları gerekir. Hızla düşen bir göktaşı, havayla sürtünme nedeniyle beyaz ısıya kadar ısınır ve gökyüzünün karanlık kubbesinde görünür hale gelir. Göktaşlarından yalnızca birkaçı Dünya'ya ulaşıyor; çoğu, henüz yüzeyinden uzaktayken yoğun ısıdan yanıyor.

Embriyoların da benzer bir kadere maruz kalması gerekiyor. Ancak çeşitli değerlendirmeler bu tür bir ölümün gerekli olmadığını göstermektedir. Belirli bir gezegenin atmosferine giren embriyoların en azından bir kısmının, o gezegenin yüzeyine canlı olarak ulaşacağını varsaymak için nedenler var.

Aynı zamanda, Dünya'nın başka dünyalardan gelen embriyolarla tohumlanabildiği devasa astronomik dönemleri de unutmamalıyız. Bu aralıklar milyonlarca yıl olarak hesaplanıyor! Bu süre zarfında milyarlarca embriyodan en az biri güvenli bir şekilde Dünya yüzeyine ulaşsaydı ve burada gelişimi için uygun koşulları bulsaydı, bu zaten tüm organik dünyanın oluşumu için yeterli olurdu. Bilimin mevcut durumu göz önüne alındığında bu olasılık pek olası görünmese de kabul edilebilir; her durumda, bununla doğrudan çelişecek hiçbir gerçekimiz yok.

Ancak panspermi teorisi, genel olarak yaşamın kökeni sorusuna değil, yalnızca dünyevi yaşamın kökeni sorusuna bir cevaptır ve sorunu Evrende başka bir yere aktarır.

Helmholtz "İki şeyden biri" diyor. “Organik yaşam ya başlamıştır (kökenlidir) ya da sonsuza kadar vardır.” İlkini kabul edersek, panspermi teorisi tüm mantıksal anlamını yitirir, çünkü eğer yaşam Evrenin herhangi bir yerinde ortaya çıkmış olsaydı, o zaman, dünyanın tekdüzeliğine dayanarak, bunun ortaya çıkmış olamayacağını söylemek için hiçbir nedenimiz kalmaz. Toprak. Bu nedenle, söz konusu teorinin destekçileri, yaşamın sonsuzluğu görüşünü kabul etmektedir. "Hayatın yalnızca biçim değiştirdiğini, asla ölü maddeden yaratılmadığını" kabul ediyorlar.

60'ların sonlarında bu teorinin popülaritesi yeniden başladı. Bunun nedeni, göktaşları ve kuyruklu yıldızların incelenmesi sırasında birçok "canlı öncülünün" keşfedilmesiydi - organik bileşikler, hidrosiyanik asit, su, formaldehit, siyanojenler. 1975 yılında ay toprağında ve meteoritlerde amino asit öncülleri bulundu. Pansperminin savunucuları onları "Dünyaya ekilen tohumlar" olarak görüyor. 1992'de Amerikalı bilim adamlarının çalışmaları ortaya çıktı; burada Antarktika'da toplanan materyaller üzerinde yapılan bir çalışmaya dayanarak, meteoritlerde bakterilere benzeyen canlıların kalıntılarının varlığını tanımladılar.

Panspermi kavramının modern taraftarları (Nobel Ödülü sahibi İngiliz biyofizikçi F. Crick dahil), yaşamın Dünya'ya kazara veya kasıtlı olarak uçak kullanan uzaylı uzaylılar tarafından getirildiğine inanıyor. Bunun kanıtı, UFO'ların tekrar tekrar ortaya çıkması, uzay limanlarına benzer nesnelerin kaya resimleri ve uzaylılarla karşılaşma raporlarıdır.

Panspermi hipotezi gökbilimciler Ch. Wickramasinghe (Sri Lanka) ve F. Hoyle'un (İngiltere) bakış açılarıyla desteklenmektedir. Mikroorganizmaların uzayda, özellikle de gaz ve toz bulutlarında çok sayıda bulunduğuna inanıyorlar. Daha sonra bu mikroorganizmalar kuyruklu yıldızlar tarafından yakalanır ve kuyruklu yıldızlar gezegenlerin yakınından geçerek "yaşam mikroplarını ekerler."

Diğer bilim insanları ise “yaşam sporlarının” ışık yoluyla (ışığın baskısı altında) Dünya’ya aktarılması fikrini dile getirdiler.

Genel olarak panspermi teorisine olan ilgi bugüne kadar azalmadı.

5. A.I.'NİN TEORİSİ.

Dünyadaki canlı organizmaların kökenine ilişkin ilk bilimsel teori, Sovyet biyokimyacı A. I. Oparin (1894 doğumlu) tarafından oluşturuldu. 1924'te Dünya'daki yaşamın nasıl ortaya çıkabileceğine dair fikirlerin ana hatlarını çizdiği çalışmalar yayınladı. Bu teoriye göre yaşam, eski Dünya'nın belirli koşullarında ortaya çıktı ve Oparin tarafından Evrendeki karbon bileşiklerinin kimyasal evriminin doğal bir sonucu olarak değerlendiriliyor.

Oparin'e göre Dünya'da yaşamın ortaya çıkmasına yol açan süreç üç aşamaya ayrılabilir:

1. Organik maddelerin ortaya çıkışı.

2. Daha basit organik maddelerden biyopolimerlerin (proteinler, nükleik asitler, polisakkaritler, lipitler vb.) oluşumu.

3. Kendi kendini üreyen ilkel organizmaların ortaya çıkışı.

Biyokimyasal evrim teorisi, modern bilim adamları arasında en fazla sayıda destekçiye sahiptir. Dünya yaklaşık beş milyar yıl önce ortaya çıktı; Başlangıçta yüzey sıcaklığı çok yüksekti (4000 - 80000C). Soğudukça katı bir yüzey (yer kabuğu - litosfer) oluştu. Başlangıçta hafif gazlardan (hidrojen, helyum) oluşan atmosfer, yeterince yoğun olmayan Dünya tarafından etkili bir şekilde kontrol altına alınamadı ve bu gazların yerini daha ağır gazlar aldı: su buharı, karbondioksit, amonyak ve metan. Dünyanın sıcaklığı 1000°C'nin altına düştüğünde su buharı yoğunlaşmaya başladı ve dünya okyanuslarını oluşturdu. Şu anda, A.I. Oparin'in fikirlerine uygun olarak, orijinal dünya okyanuslarında, çeşitli basit kimyasal bileşiklerle doyurulmuş, volkanik ısının, yıldırım deşarjlarının etkisi altında "birincil et suyunda" abiogenik sentez gerçekleşti. Yoğun ultraviyole radyasyon ve çevredeki diğer faktörler, daha karmaşık organik bileşiklerin ve ardından biyopolimerlerin sentezine başladı. Organik maddelerin oluşumu, organik madde tüketicileri olan canlı organizmaların ve ana... oksitleyici ajanın... -... oksijenin yokluğuyla kolaylaştırıldı. Karmaşık amino asit molekülleri rastgele birleşerek peptitlere dönüştü ve bu peptitler orijinal proteinleri oluşturdu. Bu proteinlerden mikroskobik boyuttaki ilkel canlılar sentezlendi.

Modern evrim teorisinin en zor sorunu, karmaşık organik maddelerin basit canlı organizmalara dönüşmesidir. Oparin, cansızların canlılara dönüşmesinde belirleyici rolün proteinlere ait olduğuna inanıyordu. Görünüşe göre, su moleküllerini çeken protein molekülleri kolloidal hidrofilik kompleksler oluşturmuştur. Bu tür komplekslerin birbirleriyle daha fazla füzyonu, kolloidlerin sulu ortamdan ayrılmasına (koaservasyon) yol açtı. Koaservat (Latince coacervus'tan - pıhtı, yığın) ve çevre arasındaki sınırda, ilkel bir hücre zarı olan lipit molekülleri inşa edildi. Kolloidlerin çevreyle molekül alışverişinde bulunabileceği (heterotrofik beslenmenin bir prototipi) ve belirli maddeleri biriktirebileceği varsayılmaktadır. Başka bir molekül türü kendini çoğaltma yeteneğini sağladı.

A. I. Oparin'in görüş sistemine "koaservat hipotezi" adı verildi.

6. DÜNYADAKİ HAYATIN KÖKENİ HAKKINDA MODERN GÖRÜŞLER.

A.I.'nin teorisi. Oparin ve diğer benzer hipotezlerin önemli bir dezavantajı vardır: Dünya üzerinde en basit canlı organizmanın bile cansız bileşiklerden abiogenik sentez olasılığını doğrulayacak tek bir gerçek yoktur. Bu tür sentezler için dünya çapında çok sayıda laboratuvarda binlerce deneme gerçekleştirildi. Örneğin Amerikalı bilim adamı S. Miller, Dünya'nın birincil atmosferinin bileşimine ilişkin varsayımlara dayanarak, özel bir cihazda metan, amonyak, hidrojen ve su buharı karışımından elektrik deşarjlarını geçirdi. Yaşamın temelini oluşturan temel “yapı taşları” olan amino asit moleküllerini, proteinleri elde etmeyi başardı. Bu deneyler birçok kez tekrarlandı ve bazı bilim adamları oldukça uzun peptit zincirleri (basit proteinler) elde etmeyi başardılar. Ve hepsi bu! Hiç kimse en basit canlı organizmayı bile sentezleyebilecek kadar şanslı olmamıştır. Günümüzde Redi'nin ilkesi bilim adamları arasında popülerdir: "Canlı yalnızca canlıdan gelir."

Ancak bu tür girişimlerin bir gün başarıyla taçlanacağını varsayalım. Böyle bir deneyim neyi kanıtlayacak? Sadece yaşamın sentezi insan aklını, karmaşık, gelişmiş bilimi ve modern teknolojiyi gerektirir. Bunların hiçbiri orijinal Dünya'da mevcut değildi. Dahası, karmaşık organik bileşiklerin basit olanlardan sentezi, maddi sistemlerin daha yüksek olasılıklı bir durumdan daha az olasılıklı bir duruma geçişini ve basit organik bileşiklerden karmaşık olanlara gelişimi yasaklayan termodinamiğin ikinci yasasıyla çelişir. Bakterilerden insanlara geçiş tam da bu yönde gerçekleşti. Burada yaratıcı bir süreçten başka bir şey görmüyoruz. Termodinamiğin ikinci yasası değişmez bir yasadır; hiçbir zaman sorgulanmayan, ihlal edilmeyen veya çürütülmeyen tek yasadır. Dolayısıyla olasılık teorisinin de doğruladığı gibi, rastgele süreçlerin düzensizliğinden düzen (gen bilgisi) kendiliğinden ortaya çıkamaz.

Son zamanlarda matematiksel araştırmalar abiogenik sentez hipotezine ezici bir darbe indirdi. Matematikçiler, cansız bloklardan canlı bir organizmanın kendiliğinden oluşma olasılığının neredeyse sıfır olduğunu hesapladılar. Böylece L. Blumenfeld, Dünya'nın tüm varlığı boyunca en az bir DNA molekülünün (deoksiribonükleik asit - genetik kodun en önemli bileşenlerinden biri) rastgele oluşma olasılığının 1/10800 olduğunu kanıtladı. İhmal edilebilir büyüklüğü düşünün bu sayıdan! Sonuçta, paydasında, birden sonra 800 sıfırdan oluşan bir satırın bulunduğu bir rakam var ve bu sayı, Evrendeki tüm atomların toplam sayısından inanılmaz bir sayıdır. Çağdaş Amerikalı astrofizikçi C. Wickramasinghe, abiojenik sentezin imkansızlığını şu şekilde ifade etti: “Eski uçakların mezarlığını kasıp kavuran bir kasırganın, hurda parçalarından yepyeni bir süper astar oluşturması, onun bileşenlerinden yaşamın ortaya çıkmasından daha hızlıdır. Rastgele bir sürecin sonucu.”

Abiojenik sentez teorileri ve jeolojik veriler çelişiyor. Jeolojik tarihin derinliklerine ne kadar inersek inelim, Dünya'da yaşamın olmadığı “Azoik çağ”a ait hiçbir iz bulamayız.

Artık paleontologlar oldukça karmaşık organize olmuş canlıların fosil kalıntılarını buldular: bakteriler, mavi-yeşil algler, basit mantarlar. V. Vernadsky, yaşamın jeolojik olarak sonsuz olduğundan emindi, yani jeolojik tarihte gezegenimizin cansız olduğu bir dönem yoktu. Bilim adamı 1938'de "Abiyogenez (canlı organizmaların kendiliğinden oluşması) sorunu" diye yazmıştı, "sonuçsuz kalıyor ve gerçekten acil bilimsel çalışmaları felç ediyor."

Karasal yaşam formu hidrosferle son derece yakından ilişkilidir. Bu, suyun herhangi bir karasal organizmanın kütlesinin ana kısmı olduğu gerçeğiyle kanıtlanmaktadır (örneğin, bir kişi% 70'ten fazla sudan ve denizanası gibi organizmalar -% 97-98'den oluşur). Dünyadaki yaşamın ancak üzerinde hidrosfer göründüğünde oluştuğu açıktır ve bu, jeolojik verilere göre neredeyse gezegenimizin varlığının başlangıcından beri gerçekleşmiştir. Canlı organizmaların pek çok özelliği tam olarak suyun özellikleri tarafından belirlenir, ancak suyun kendisi olağanüstü bir bileşiktir. Dolayısıyla P. Privalov'a göre su, her eylemin binlerce atom arası mesafeye "bayrak yarışı" şeklinde dağıtıldığı, yani "uzun menzilli eylemin" gerçekleştiği işbirliğine dayalı bir sistemdir.

Bazı bilim adamları, Dünya'nın tüm hidrosferinin özünde dev bir su "molekülü" olduğuna inanıyor. Suyun karasal ve kozmik kökenli (özellikle yapay) doğal elektromanyetik alanlar tarafından aktive edilebileceği tespit edilmiştir. Fransız bilim adamlarının son zamanlarda “suyun hafızası” konusundaki keşfi son derece ilginçti. Belki de Dünya'nın biyosferinin tek bir süper organizma olması gerçeği suyun bu özelliklerinden kaynaklanmaktadır? Sonuçta, tüm organizmalar, dünyevi suyun bu süper molekülünün bileşenleri, "damlalarıdır".

Her ne kadar hala yalnızca karasal protein-nükleik asit-su yaşamını biliyor olsak da bu, sınırsız Kozmos'ta başka formların var olamayacağı anlamına gelmez. Bazı bilim insanları, özellikle de Amerikalı bilim insanları G. Feinberg ve R. Shapiro, aşağıdaki varsayımsal olarak olası seçenekleri modelliyor:

plazmoidler - hareketli elektrik yükü gruplarıyla ilişkili manyetik kuvvetler nedeniyle yıldız atmosferlerinde yaşam;

radyoblar - farklı uyarılma durumlarındaki atom kümelerine dayanan yıldızlararası bulutlardaki yaşam;

Lavoblar - çok sıcak gezegenlerdeki erimiş lav göllerinde bulunabilen silikon bileşiklerine dayalı yaşam;

su serçeleri - sıvı metan "hazneleri" ile kaplı gezegenlerde düşük sıcaklıklarda var olabilen ve ortohidrojenin parahidrojene dönüşümünden enerji çeken yaşam;

Termofajlar, enerjiyi gezegenlerin atmosferindeki veya okyanuslarındaki sıcaklık farkından elde eden bir uzay yaşamı türüdür.

Elbette bu tür egzotik yaşam formları şu anda yalnızca bilim adamlarının ve bilim kurgu yazarlarının hayal gücünde var. Ancak bunlardan bazılarının, özellikle de plazmoidlerin gerçekten var olma ihtimali göz ardı edilemez. Dünya'da "bizim" yaşam biçimimize paralel olarak, söz konusu plazmoidlere benzer başka bir yaşam türünün var olduğuna inanmak için bazı nedenler var. Bunlar arasında bazı UFO türleri (tanımlanamayan uçan nesneler), yıldırım topuna benzer oluşumların yanı sıra, atmosferde gözle görülemeyen, ancak bazı durumlarda akıllı davranışlar sergileyen, renkli fotoğraf filmi ile kaydedilen enerji "yığınları" yer alıyor.

Dolayısıyla artık Dünya üzerindeki yaşamın varoluşunun en başından beri ortaya çıktığını ve Ch. Wickramasinghe'nin sözleriyle "her şeyi kapsayan bir pan-galaktik yaşam sisteminden" ortaya çıktığını iddia etmek için bir neden var.

ÇÖZÜM.

Canlı ve cansız arasındaki temel farkı tanımaya mantıksal olarak hakkımız var mı? Çevremizdeki doğada, yaşamın sonsuza kadar var olduğuna ve cansız doğayla hiçbir ortak yanının bulunmadığına, hiçbir koşulda oluşamayacağına veya ondan ayrılamayacağına bizi ikna eden gerçekler var mı? Organizmaları dünyanın geri kalanından tamamen ve temel olarak farklı varlıklar olarak tanıyabilir miyiz?

XX yüzyılın biyolojisi. Yaşamın moleküler temelini ortaya çıkararak canlıların temel özelliklerine ilişkin anlayışımızı derinleştirdi. Dünyanın modern biyolojik tablosu, yaşayan dünyanın son derece organize sistemlerden oluşan görkemli bir Sistem olduğu fikrine dayanmaktadır.

Kuşkusuz yaşamın kökeni modellerine yeni bilgiler dahil edilecek ve giderek geçerlilik kazanacaktır. Ancak yeni, eskiden niteliksel olarak ne kadar farklılaşırsa, onun ortaya çıkışını açıklamak da o kadar zor olur.

Dünyadaki yaşamın kökenine ilişkin ana teorileri inceledikten sonra, kişisel olarak yaratılış teorisi bana en olası teori gibi geldi. Kutsal Kitap Tanrı'nın her şeyi yoktan yarattığını belirtir. Şaşırtıcı bir şekilde modern bilim, her şeyin yoktan var edilebileceğini kabul etmektedir. Bilimsel terminolojide “hiçbir şey”e boşluk denir. 19. yüzyılın fiziği olan boşluk. boşluk olarak kabul edilir, modern bilimsel kavramlara göre, belirli koşullar altında maddi parçacıkları "doğurabilen" maddenin benzersiz bir şeklidir. Modern kuantum mekaniği, boşluğun "uyarılmış bir duruma" gelebilmesine izin verir, bunun sonucunda içinde bir alan ve ondan madde oluşabilir.

EDEBİYAT.

1. Bernal D. “Hayatın Ortaya Çıkışı” Ek No. 1: Oparin A.I. "Hayatın Kökeni". - M .: "Mir", 1969.

2.Vernadsky V.I. Yaşayan madde. - M., 1978.

3. Naydysh V. M. Modern doğa biliminin kavramları. – M., 1999.

4. Genel biyoloji./ Ed. N. D. Lisova. – Mn., 1999.

5. Ponnamperuma S. “Hayatın Kökeni.” - M .: "Mir", 1977.

6. Smirnov I.N., Titov V.F. Felsefe. Yükseköğretim kurumlarının öğrencileri için ders kitabı. - M .: Rusya Ekonomi Akademisi adını almıştır. Plehanov, 1998.

özel ders

Bir konuyu incelemek için yardıma mı ihtiyacınız var?

Uzmanlarımız ilginizi çeken konularda tavsiyelerde bulunacak veya özel ders hizmetleri sağlayacaktır.
Başvurunuzu gönderin Konsültasyon alma olasılığını öğrenmek için hemen konuyu belirtin.

Günümüzde yeryüzünde yaşamın kökenine ilişkin çeşitli kavramlar bulunmaktadır. Bu karmaşık sürecin oldukça eksiksiz bir resmini oluşturmaya yardımcı olan yalnızca bazı ana teoriler üzerinde duralım.

Yaratılışçılık (Latince sgea - yaratılış).

Bu kavrama göre, yeryüzünde yaşayan canlılar ve tüm canlı türleri, üstün bir varlığın belirli bir zamandaki yaratıcı eyleminin sonucudur.

Yaratılışçılığın temel ilkeleri İncil'de, Yaratılış Kitabında belirtilmiştir. Dünyanın ilahi yaratılış sürecinin yalnızca bir kez gerçekleştiği ve bu nedenle gözlemlenemeyeceği düşünülür.

Bu durum, ilahi yaratılış kavramının tamamını bilimsel araştırmaların kapsamı dışına çıkarmak için yeterlidir. Bilim yalnızca gözlemlenebilen olgularla ilgilenir ve bu nedenle kavramı hiçbir zaman kanıtlayamayacak ya da çürütemeyecek.

Spontane(kendiliğinden) nesil.

Canlıların cansız maddeden kökenine dair fikirler Eski Çin, Babil ve Mısır'da yaygındı. Antik Yunan'ın en büyük filozofu Aristoteles, bir maddenin belirli "parçacıklarının", uygun koşullar altında canlı bir organizma oluşturabilecek belirli bir "aktif ilke" içerdiği fikrini dile getirdi.

Hollandalı bir doktor ve doğa filozofu olan Van Helmont (1579-1644), üç haftada fare yarattığı iddia edilen bir deneyi anlattı. İhtiyacınız olan tek şey kirli bir gömlek, karanlık bir dolap ve bir avuç buğdaydı. Van Helmont, insan terinin fare oluşumu sürecindeki aktif prensip olduğunu düşünüyordu.

17. ve 18. yüzyıllarda, alt organizmalar, hayvanların döllenmesi ve gelişimi konusundaki araştırmaların yanı sıra İtalyan doğa bilimci F. Redi'nin (1626-1697), Hollandalı mikroskopist A. Leeuwenhoek'un gözlemleri ve deneyleri sayesinde. 1632-1723), İtalyan bilim adamı L. Spallanzani (1729-1799), Rus mikroskopist M. M. Terehovsky (1740-1796) ve diğerleri, kendiliğinden nesile olan inancı tamamen zayıflattı.

Ancak mikrobiyolojinin kurucusu Louis Pasteur'un 10. yüzyılın ortalarında eserleri ortaya çıkana kadar bu öğreti taraftar bulmaya devam etti.

Kendiliğinden nesil fikrinin gelişimi, esasen dini fikirlerin halk bilincine hakim olduğu döneme kadar uzanmaktadır.

Kilisenin "yaşamın yaratılışı" öğretisini o zamanki bilgi düzeyinde kabul etmek istemeyen filozoflar ve doğa bilimciler, onun kendiliğinden ortaya çıkması fikrine kolaylıkla vardılar.

Yaratılış inancının aksine organizmaların doğal kökeni düşüncesi vurgulandığı ölçüde, kendiliğinden oluşma düşüncesi de belli bir aşamada ilerici bir anlam taşıyordu. Bu nedenle Kilise ve ilahiyatçılar bu fikre sıklıkla karşı çıkıyorlardı.

Panspermi hipotezi.

Bu hipoteze göre 1865'te önerildi. Alman bilim adamı G. Richter tarafından ortaya atılan ve son olarak 1895 yılında İsveçli bilim adamı Arrhenius tarafından formüle edilen iddiaya göre, Dünya'ya uzaydan hayat gelmiş olabilir.

Dünya dışı kökenli canlı organizmaların meteorlar ve kozmik tozla girme olasılığı yüksektir. Bu varsayım, bazı organizmaların ve sporlarının radyasyona, yüksek vakuma, düşük sıcaklıklara ve diğer etkilere karşı yüksek direncine ilişkin verilere dayanmaktadır.

Bununla birlikte, meteorlarda bulunan mikroorganizmaların dünya dışı kökenini doğrulayan güvenilir bir gerçek henüz mevcut değildir.

Ancak Dünya'ya ulaşıp gezegenimizde yaşamı oluştursalar bile, yaşamın orijinal kökeni sorusu cevapsız kalacaktı.

Hipotez biyokimyasal evrim.

1924 yılında biyokimyacı A.I. Oparin ve daha sonra İngiliz bilim adamı J. Haldane (1929), yaşamı karbon bileşiklerinin uzun bir evriminin sonucu olarak kabul eden bir hipotez formüle ettiler.

Biyopoez teorisi olarak adlandırılan Dünya'daki yaşamın kökenine ilişkin modern teori, 1947'de İngiliz bilim adamı J. Bernal tarafından formüle edildi.

Şu anda, yaşam oluşumu süreci geleneksel olarak dört aşamaya ayrılmıştır:

1. Birincil atmosferdeki gazlardan düşük molekül ağırlıklı organik bileşiklerin (biyolojik monomerler) sentezi.
2. Biyolojik polimerlerin oluşumu.
3. Dış ortamdan zarlarla (protobiyontlar) ayrılan, faza ayrılmış organik madde sistemlerinin oluşumu.
4. Ana hücrelerin özelliklerinin yavru hücrelere aktarılmasını sağlayan üreme aparatı da dahil olmak üzere, canlıların özelliklerine sahip en basit hücrelerin ortaya çıkışı.

İlk üç aşama kimyasal evrim dönemine aittir ve dördüncü aşamadan itibaren biyolojik evrim başlar.

Dünya'da yaşamın ortaya çıkabileceği süreçleri daha ayrıntılı olarak ele alalım. Modern fikirlere göre Dünya yaklaşık 4,6 milyar yıl önce oluştu. Yüzeyinin sıcaklığı çok yüksekti (4000-8000 ° C) ve gezegen soğudukça ve yerçekimi kuvvetleri hareket ettikçe yer kabuğu çeşitli elementlerin bileşiklerinden oluştu.

Gazdan arındırma işlemleri, muhtemelen nitrojen, amonyak, su buharı, karbondioksit ve karbon monoksit ile zenginleştirilmiş bir atmosferin oluşmasına yol açtı. Böyle bir atmosfer, Dünya'nın en eski kayalarında, örneğin iki değerlikli demir gibi indirgenmiş formdaki metallerin varlığından da anlaşılacağı üzere, açıkça azalıyordu.

Atmosferde, herhangi bir canlı organizmanın yumuşak dokularında bulunan atomların %99'unu oluşturan hidrojen, karbon, oksijen ve nitrojen atomlarının bulunduğunu belirtmek önemlidir.

Ancak atomların karmaşık moleküllere dönüşmesi için basit çarpışmalar yeterli değildi. Volkanik aktivite, elektriksel yıldırım deşarjları, radyoaktivite ve Güneş'ten gelen ultraviyole radyasyonun bir sonucu olarak Dünya'da mevcut olan ek enerjiye ihtiyaç vardı.

Serbest oksijenin yokluğu muhtemelen yaşamın ortaya çıkması için yeterli bir koşul değildi. Prebiyotik dönemde Dünya'da serbest oksijen mevcut olsaydı, bir yandan sentezlenen organik maddeleri oksitlerken, diğer yandan üst atmosferde ozon tabakasını oluşturarak atmosferden yüksek enerjili ultraviyole ışınımı emerdi. Güneş.

Yaşamın kökeninin yaklaşık 1000 milyon yıl süren dikkate alınan dönemi boyunca, ultraviyole radyasyon muhtemelen organik maddelerin sentezi için ana enerji kaynağıydı.

Oparin A.I.

Hidrojen, nitrojen ve karbon bileşiklerinden, Dünya'da serbest enerjinin varlığında ilk önce basit moleküllerin (amonyak, metan ve benzeri basit bileşikler) ortaya çıkması gerekirdi.

Daha sonra, birincil okyanustaki bu basit moleküller birbirleriyle ve diğer maddelerle reaksiyona girerek yeni bileşikler oluşturabilir.

1953 yılında Amerikalı araştırmacı Stanley Miller, bir dizi deneyle, yaklaşık 4 milyar yıl önce Dünya'da var olan koşulları simüle etti.

Elektrik deşarjlarını amonyak, metan, hidrojen ve su buharından oluşan bir karışımdan geçirerek çok sayıda amino asit, aldehit, laktik, asetik ve diğer organik asitler elde etti. Amerikalı biyokimyacı Cyril Ponnaperuma, nükleotidlerin ve ATP'nin oluşumunu başardı. Bu ve benzeri reaksiyonlar sırasında, birincil okyanusun suları çeşitli maddelerle doyurularak "birincil et suyu" olarak adlandırılan sıvıyı oluşturabilir.

İkinci aşama, organik maddelerin daha ileri dönüşümlerini ve biyolojik polimerler de dahil olmak üzere daha karmaşık organik bileşiklerin abiojenik oluşumunu içeriyordu.

Amerikalı kimyager S. Fox, aminoasitlerin karışımlarını hazırlayıp ısıya tabi tutarak protein benzeri maddeler elde etti. İlkel dünyada protein sentezi yer kabuğunun yüzeyinde gerçekleşebiliyordu. Katılaşan lavlardaki küçük çöküntülerde, amino asitler de dahil olmak üzere suda çözünmüş küçük moleküller içeren rezervuarlar ortaya çıktı.

Su buharlaştığında veya sıcak kayaların üzerine sıçradığında amino asitler reaksiyona girerek protenoidleri oluşturdu. Daha sonra yağmurlar protenoidleri suya yıkadı. Bu protenoidlerden bazılarının katalitik aktiviteye sahip olması durumunda polimerlerin, yani protein benzeri moleküllerin sentezi başlayabilir.

Üçüncü aşama, polimer bileşik grupları olan özel koaservat damlacıklarının birincil "besin sıvısında" salınması ile karakterize edildi. Bir dizi deneyde, koaservat süspansiyonlarının veya mikroküreciklerin oluşumunun çözelti içindeki birçok biyolojik polimer için tipik olduğu gösterilmiştir.

Koaservat damlaları, örneğin çevredeki çözeltiden maddeleri seçici olarak adsorbe etmek ve bu nedenle "büyümek" ve boyutlarını arttırmak gibi canlı protoplazmaya özgü bazı özelliklere sahiptir.

Koaservat damlacıklarındaki maddelerin konsantrasyonunun çevredeki çözeltiden onlarca kat daha fazla olması nedeniyle, bireysel moleküller arasındaki etkileşim olasılığı önemli ölçüde arttı.

Başta polipeptitler ve yağlar olmak üzere birçok maddenin moleküllerinin suyla farklı ilişkileri olan parçalardan oluştuğu bilinmektedir. Koaservatlar ile çözelti arasındaki sınırda bulunan moleküllerin hidrofilik kısımları, su içeriğinin daha yüksek olduğu çözeltiye doğru yönelir.

Hidrofobik kısımlar, su konsantrasyonunun daha düşük olduğu koaservatların içine doğru yönlendirilir. Sonuç olarak, koaservatların yüzeyi belirli bir yapı ve bununla bağlantılı olarak belirli maddelerin belirli bir yönde geçmesine izin verirken diğerlerinin geçmemesine izin verme özelliği kazanır.

Bu özellik nedeniyle koaservatların içindeki bazı maddelerin konsantrasyonu daha da artarken diğerlerinin konsantrasyonu azalır ve koaservatların bileşenleri arasındaki reaksiyonlar belirli bir yön kazanır. Koaservat damlacıkları ortamdan izole edilmiş sistemler haline gelir. Protohücreler veya protobiyontlar ortaya çıkar.

Kimyasal evrimin önemli bir aşaması, zar yapısının oluşmasıydı. Membranın ortaya çıkışına paralel olarak metabolizmada da düzen ve iyileşme meydana geldi. Bu tür sistemlerde metabolizmanın daha da karmaşıklaşmasında katalizörler önemli bir rol oynayacaktı.

Canlıların temel özelliklerinden biri de çoğalabilme, yani ana molekülden ayırt edilemeyecek kopyalar oluşturabilme yeteneğidir. Bu özellik, proteinlerin aksine replikasyon yeteneğine sahip olan nükleik asitlere sahiptir.

Koaservatlarda, kısa RNA zincirlerinin oluşumuyla nükleotidlerin polimerizasyonunu katalize edebilen bir protenoid oluşturulabilir. Bu zincirler hem ilkel gen hem de haberci RNA görevi görebilir. Bu sürece henüz ne DNA, ne ribozomlar, ne transfer RNA'lar, ne de protein sentez enzimleri katılmıştır. Hepsi daha sonra ortaya çıktı.

Zaten protobiyontların oluşum aşamasında, muhtemelen doğal seçilim, yani bazı formların korunması ve diğerlerinin ortadan kaldırılması (ölümü) meydana geldi. Böylece seçilim nedeniyle protobiyontların yapısındaki ilerleyici değişiklikler sabitlendi.

Kendini çoğaltabilen, çoğalabilen ve değişkenlik gösterebilen yapıların ortaya çıkması, görünüşe göre canlılığın oluşumunun dördüncü aşamasını da belirliyor.

Böylece, Archean'ın sonlarında (yaklaşık 3,5 milyar yıl önce), küçük rezervuarların veya sığ, sıcak ve besin açısından zengin denizlerin dibinde, beslenme türlerinde heterotrofik olan, yani beslenen ilk ilkel canlı organizmalar ortaya çıktı. kimyasal evrim sırasında sentezlenen hazır organik maddeler üzerinde.

Metabolizma yöntemleri muhtemelen, diğer organik maddelerin elektron alıcısı olarak görev yaptığı, organik maddelerin enzimatik dönüşüm süreci olan fermantasyondu.

Bu işlemlerde açığa çıkan enerjinin bir kısmı ATP formunda depolanır. Bazı organizmaların redoks reaksiyonlarının enerjisini yaşam süreçleri için de kullanması mümkündür, yani. bunlar kemosentetikti.

Zamanla çevredeki serbest organik madde rezervleri azaldı ve inorganik bileşiklerden organik bileşikler sentezleyebilen organizmalar avantaj kazandı.

Bu şekilde, muhtemelen yaklaşık 2 milyar yıl önce, ışık enerjisini kullanarak CO2 ve H2O'dan organik bileşikler sentezleyebilen ve serbest oksijen açığa çıkarabilen siyanobakteriler gibi ilk fototrofik organizmalar ortaya çıktı.

Ototrofik beslenmeye geçiş, yalnızca organik madde rezervleri oluşturma açısından değil, aynı zamanda atmosferi oksijenle doyurma açısından da Dünya'daki yaşamın evrimi için büyük önem taşıyordu. Aynı zamanda atmosfer oksitleyici bir karakter kazanmaya başladı.

Ozon perdesinin ortaya çıkışı, birincil organizmaları ultraviyole ışınlarının zararlı etkilerinden korudu ve organik maddelerin abiojenik (biyolojik olmayan) sentezine son verdi.

Bunlar, Dünya'daki yaşamın kökeni ve oluşumunun ana aşamaları hakkındaki modern bilimsel fikirlerdir.

Dünyadaki yaşamın gelişiminin görsel bir diyagramı (tıklanabilir)

Ek:

“Siyahi sigara içenlerin” harika dünyası

Bilimde uzun zamandır canlı organizmaların yalnızca Güneş enerjisinden var olabileceğine inanılıyordu. Jules Verne, Dünyanın Merkezine Yolculuk adlı romanında dinozorların ve antik bitkilerin bulunduğu bir yeraltı dünyasını anlatıyor. Ancak bu bir kurgudur. Ancak Güneş'in enerjisinden tamamen farklı canlı organizmalarla izole edilmiş bir dünyanın ortaya çıkacağını kim düşünebilirdi? Ve Pasifik Okyanusu'nun dibinde bulundu.

Yirminci yüzyılın ellili yıllarında okyanusların derinliklerinde yaşamın olamayacağına inanılıyordu. Auguste Piccard'ın banyo başlığını icat etmesi bu şüpheleri ortadan kaldırdı.

Oğlu Jacques Picard, Don Walsh ile birlikte Trieste banyo başlığıyla Mariana Çukuru'na on bin metreden fazla derinliğe indi. Dalışa katılanlar en altta canlı balık gördüler.

Bundan sonra, birçok ülkeden oşinografik keşifler okyanus uçurumunu derin deniz ağlarıyla taramaya ve yeni hayvan türlerini, ailelerini, takımlarını ve hatta sınıflarını keşfetmeye başladı!

Bathyscaphe dalışı gelişti. Jacques-Yves Cousteau ve birçok ülkeden bilim insanları okyanusların dibine pahalı dalışlar yaptı.
70'li yıllarda birçok bilim insanının fikrini değiştiren bir keşif yapıldı. Galapagos Adaları yakınlarında iki ila dört bin metre derinlikte faylar keşfedildi.
Ve altta küçük volkanlar keşfedildi - hidrotermler. Yer kabuğundaki çatlaklara düşen deniz suyu, çeşitli minerallerle birlikte 40 metre yüksekliğe kadar çıkan küçük volkanlar vasıtasıyla buharlaştı.
Bu volkanlara, içinden çıkan suyun siyah olması nedeniyle “siyah dumanlılar” deniyordu.

Ancak en inanılmaz şey, hidrojen sülfür, ağır metaller ve çeşitli toksik maddelerle dolu bu suda canlı yaşamın gelişmesidir.

Siyah tütsülerden çıkan suyun sıcaklığı 300° C'ye ulaşıyor. Güneş ışınları 4 bin metre derinliğe kadar nüfuz edemiyor, bu nedenle burada zengin bir yaşam olamaz.
Bırakın derin uçurumları, daha sığ derinliklerde bile bentik organizmalar çok nadir bulunur. Orada hayvanlar yukarıdan düşen organik kalıntılarla beslenir. Ve derinlik ne kadar büyük olursa, dip ömrü o kadar az olur.
Siyah sigara içenlerin yüzeylerinde, gezegenin iç kısmından çıkan kükürt bileşiklerini parçalayan kemoototrofik bakteriler bulundu. Bakteriler alt yüzeyi sürekli bir tabaka ile kaplar ve agresif koşullarda yaşarlar.
Diğer birçok hayvan türüne yiyecek oldular. Toplamda, "siyah sigara içenlerin" aşırı koşullarında yaşayan yaklaşık 500 hayvan türü tanımlanmıştır.

Başka bir keşif, tuhaf hayvanlar sınıfına (pogonophora) ait olan vestimentifera idi.

Bunlar, uçlarında dokunaçlı uzun tüplerin çıktığı küçük tüplerdir. Bu hayvanların en sıra dışı özelliği sindirim sistemlerinin olmamasıdır! Bakterilerle simbiyoza girdiler. Vestimentifera'nın içinde birçok kükürt bakterisinin yaşadığı bir organ var - trofozom.

Bakteriler ömür boyu hidrojen sülfit ve karbondioksit alır; üreyen bakterilerin fazlası vestimentifera tarafından yenir. Ek olarak, yakınlarda Calyptogena ve Bathymodiolus cinsinin çift kabuklu yumuşakçaları da bulundu; bunlar da bakterilerle simbiyoza girdi ve yiyecek aramaya bağımlı olmaktan çıktı.

Derin deniz hidrotermal dünyasının en sıra dışı canlılarından biri Alvinella pompeian solucanıdır.

Pompeii yanardağının patlamasına benzetme nedeniyle isimlendiriliyorlar - bu canlılar 50 ° C'ye ulaşan sıcak su bölgesinde yaşıyor ve kükürt parçacıklarından gelen kül sürekli üzerlerine düşüyor. Solucanlar vestimentifera ile birlikte birçok organizmaya yiyecek ve barınak sağlayan gerçek “bahçeler” oluşturur.

Vestimentifera ve Pompeii solucanlarının kolonileri arasında, onlarla beslenen yengeçler ve on ayaklılar yaşar. Bu “bahçeler” arasında yılan balığı familyasından ahtapotlar ve balıklar da bulunmaktadır. Siyah sigara içenlerin dünyası aynı zamanda Neolepas kaya midyeleri gibi okyanusun diğer kısımlarından sürülen, nesli tükenmiş hayvanları da barındırıyordu.

Bu hayvanlar 250 milyon yıl önce yaygındı ancak daha sonra nesli tükendi. Burada midye temsilcileri kendilerini sakin hissediyorlar.

Siyah sigara içen ekosistemlerin keşfi biyolojideki en önemli olay haline geldi. Bu tür ekosistemler Dünya Okyanusunun farklı yerlerinde ve hatta Baykal Gölü'nün dibinde keşfedilmiştir.

Pompei solucanı. Fotoğraf: life-grind-style.blogspot.com

Yaşamın kökeni sorusu, modern doğa biliminin en zor sorularından biridir. Ancak kendisine her zaman büyük ilgi gösterildi. Bu sorunun cevabını almanın zorluğu, milyarlarca yıl önce Evrende meydana gelen süreçleri ve olayları doğru bir şekilde yeniden üretmenin zor olmasıdır. Aynı zamanda, Dünya'daki yaşamın mevcut form ve tezahür çeşitliliği bu soruna en yakın ilgiyi çekmektedir. Bugün, yaşamın kökenine ilişkin aşağıdaki ana hipotezler ayırt edilmektedir.

Yaratılışçılık

Bu hipoteze göre, yeryüzünde yaşayan canlılar ve tüm canlı türleri Allah tarafından yaratılmıştır. Dahası, dünyanın ilahi yaratılışı aynı anda meydana gelmiştir, dolayısıyla yaşamın kendisini yaratma süreci zaman içinde gözlemlenebilir değildir. Ayrıca yaratılışçılık, Yaratıcı olan Tanrı'nın kökenine ilişkin net bir yorum sunmaz ve bu nedenle bir postüla niteliğindedir. Ünlü İsveçli doğa bilimci K. Linnaeus ve seçkin Rus kimyager M.V. Lomonosov, yaşamın kökenine dair bu dogmayı destekledi.

Kendiliğinden nesil hipotezi

Bu hipotez bir varyasyondur abiogenez- yaşamın cansız maddeden kökeni. Bu hipotez, insanların canlı doğa hakkında biriken bilgilerinin, yaşamın Tanrı tarafından yaratılışını sorguladığı yaratılışçılığa bir alternatifti. Antik Yunan filozofları ve ortaçağ Avrupa'sının doğa bilimcileri, canlı organizmaların cansız maddeden ortaya çıktığına inanıyorlardı. Kurbağa ve böceklerin nemli toprakta, sineklerin çürük ette vb. ürediğine inandılar ve kanıtlamaya çalıştılar. Hayatın kendiliğinden ortaya çıktığına dair görüşler neredeyse 18. yüzyılın sonuna kadar yaygındı. Sadece 19. yüzyılın ortalarında. Fransız bilim adamı Louis Pasteur bakterilerin her yerde bulunduğunu kanıtladı. Üstelik, sterilizasyon yapılmazsa cansız nesneler de bunlarla "enfekte olur". Böylece Pasteur teoriyi doğruladı biyogenez- Yaşam yalnızca önceki bir yaşamdan doğabilir. Bilim adamı nihayet yaşamın kendiliğinden kökeni kavramını çürüttü.

Panspermi hipotezi

1865'te Alman bilim adamı G. Richter bir hipotez öne sürdü panspermi Buna göre uzaydan meteorlar ve kozmik tozla birlikte yaşam da Dünya'ya getirilmiş olabilir. Bu hipotezin destekçisi, modern biyosfer doktrininin yaratıcısı olan büyük Rus bilim adamı V. I. Vernadsky idi. Modern araştırmalar, bazı mikroorganizmaların ve sporlarının radyasyona ve düşük sıcaklıklara karşı yüksek direncini doğrulamaktadır. Son zamanlarda meteorlarda organik madde izlerinin bulunduğuna dair raporlar var. Dünya'ya en yakın gezegen olan Mars incelenirken bakterilere benzer yapılar ve su izleri bulundu. Ancak bu bulgular yaşamın kökeni sorusuna cevap vermiyor.

Yaşamın kökenine dair biyokimyasal hipotezşu anda en yaygın olanıdır. Bu hipotez 20'li yıllarda önerildi. geçen yüzyılda Rus biyokimyacı A.I. ve İngiliz biyolog J. Haldane. Yaşamın kökenine ilişkin bilimsel fikirlerin temelini oluşturdu.

Bu hipotezin özü, Dünya'nın gelişiminin ilk aşamalarında uzun bir abiyogenez döneminin yaşanmış olmasıdır. Canlı organizmalar buna katılmadı. Organik bileşiklerin sentezi için enerji kaynağı Güneş'ten gelen ultraviyole radyasyondu. Antik Dünya'nın atmosferinde ozon veya oksijen bulunmadığından güneş ışınımı ozon tabakası tarafından tutulmuyordu. Sentezlenen amino asitler, şekerler ve diğer organik bileşikler, antik okyanusta on milyonlarca yıl boyunca depolandı. Bunların birikmesi sonunda Oparin'in "birincil et suyu" adını verdiği homojen bir kütlenin oluşmasına yol açtı. Oparin'e göre hayat "ilkel et suyunda" ortaya çıktı.

Oparin, cansızların canlılara dönüşmesinde belirleyici rolün proteinlere ait olduğuna inanıyordu. Su moleküllerini çeken kolloidal kompleksler oluşturabilen proteinlerdir. Birbirleriyle birleşen bu tür kompleksler oluştu koaservatlar- su kütlesinin geri kalanından izole edilen yapılar.

Koaservatların bazı yaşam özellikleri vardı. Çevredeki çözeltiden maddeleri seçici olarak emebilirler ve boyutlarını artırabilirler - belirli bir oranda beslenme ve büyümenin benzerliği. Koaservatlar ezildiğinde orijinal oluşumun temel özelliklerini koruyan yeni damlacıklar oluştu. üreme benzerliği. Ancak koaservatlar ilk canlı organizmalara dönüşebilmek için biyolojik zarlardan ve üremeyi sağlayacak genetik bilgiden yoksundu.

Yaşamın kökenindeki bir sonraki adım zarların ortaya çıkmasıydı. Su kütlelerinin yüzeyini kaplayan lipit filmlerden oluşabilirler. Daha sonra bu tür lipit oluşumlarına suda çözünmüş proteinler eklendi. Sonuç olarak koaservatların yüzeyi biyolojik bir zarın yapısını ve özelliklerini kazandı. Böyle bir zar zaten bazı maddelerin geçmesine izin verirken bazılarının geçmesine izin vermiyor olabilir.

Koaservatların nükleik asitlerle daha fazla kombinasyonu, kendi kendini düzenleyen ve kendi kendini yeniden üreten ilk canlı organizmaların oluşumuna yol açtı - protobiyontlar. Bu ilkel birincil organizmalar, "ilkel et suyundan" gelen maddelerle beslenen anaeroblar ve heterotroflardı. Böylece bu hipoteze göre 1 milyar yıl sonra Dünya'daki yaşamın başlangıcı tamamlanmış oldu.

Şu anda, yaşamın kökenine ilişkin aşağıdaki ana hipotezler ayırt edilmektedir: Yaratılışçılık, kendiliğinden nesil, panspermi ve biyokimyasal hipotezleri. Bilim adamlarının yaşamın kökenine ilişkin modern görüşleri arasında biyokimyasal hipotez en önemli yeri işgal etmektedir. Buna göre, Dünya'daki yaşam, oksijenin yokluğunda, kimyasalların ve sürekli bir enerji kaynağının varlığında uzun bir süre boyunca ortaya çıkmıştır.