Yaşamın kökeni teorisi. Dünya üzerinde yaşamın ortaya çıkışı

Yaşam ve canlılar sorunu, biyolojiden başlayıp felsefeye, canlılık olgusunun soyut modellerini ele alan matematiğe ve yaşamı bilim açısından tanımlayan fiziğe kadar pek çok doğa disiplininin inceleme nesnesidir. fiziksel yasalar.

Diğer tüm daha spesifik problemler ve sorular bu ana problem etrafında yoğunlaşır ve felsefi genellemeler ve sonuçlar da inşa edilir.

Antik felsefede bile iki ideolojik pozisyona (materyalist ve idealist) uygun olarak, yaşamın kökenine dair karşıt kavramlar gelişti: yaratılışçılık ve materyalist köken teorisiİnorganikten organik doğa.

Destekçiler yaratılışçılık Yaşamın, tüm biyolojik süreçleri kontrol eden özel bir gücün canlı organizmalardaki varlığının kanıtı olan ilahi bir yaratım eyleminin sonucu olarak ortaya çıktığını iddia eder.

Hayatın cansız doğadan kökeninin savunucuları, organik doğanın, doğa yasalarının etkisi nedeniyle ortaya çıktığını savunuyorlar. Daha sonra bu kavram, yaşamın kendiliğinden oluşması fikriyle somutlaştı.

Kendiliğinden nesil kavramı yanılgıya rağmen olumlu bir rol oynadı; bunu doğrulamak için tasarlanan deneyler, gelişen biyoloji bilimi için zengin ampirik materyal sağladı. Kendiliğinden nesil fikrinin nihai reddi ancak 19. yüzyılda gerçekleşti.

19. yüzyılda da aday gösterildi yaşamın sonsuz varlığı hipotezi ve Dünya'daki kozmik kökeni. Yaşamın uzayda var olduğu ve bir gezegenden diğerine aktarıldığı öne sürüldü.

20. yüzyılın başında. fikir kozmik köken Dünyadaki biyolojik sistemler ve uzaydaki yaşamın sonsuzluğu Rus bilim adamı akademisyen tarafından geliştirildi V.I. Vernadsky.

Akademisyen A.I.'nin hipotezi. Oparina

Akademisyen tarafından yaşamın kökenine dair temelde yeni bir hipotez sunuldu yapay zeka Oparin kitapta "Hayatın Kökeni"", 1924'te yayınlandı. Şu açıklamayı yaptı: Redi prensibi Organik maddelerin biyotik sentezi tekelini getiren, yalnızca gezegenimizin varlığının modern çağı için geçerlidir. Varlığının başlangıcında, Dünya cansızken, üzerinde karbon bileşiklerinin abiyotik sentezleri ve ardından bunların biyolojik öncesi evrimi gerçekleşti.

Oparin'in hipotezinin özüşu şekildedir: Dünyadaki yaşamın kökeni, cansız maddenin derinliklerinde canlı maddenin oluşumunun uzun bir evrimsel sürecidir. Bu, kimyasal evrim yoluyla gerçekleşti; bunun sonucunda en basit organik maddeler, güçlü fizikokimyasal süreçlerin etkisi altında inorganik olanlardan oluştu.

Yaşamın ortaya çıkışını, yavaş yavaş niteliksel olarak yeni bir seviyeye, biyokimyasal evrime geçen, erken Dünya koşullarında meydana gelen ilk kimyasal evrimden oluşan tek bir doğal süreç olarak gördü.

Biyokimyasal evrim yoluyla yaşamın kökeni sorununu ele alan Oparin, cansız maddeden canlı maddeye geçişin üç aşamasını tespit ediyor.

İlk aşama kimyasal evrimdir. Dünya hala cansızken (yaklaşık 4 milyar yıl önce), karbon bileşiklerinin abiyotik sentezi ve ardından gelenler prebiyolojik evrim.

Dünyanın evriminin bu dönemi, büyük miktarda sıcak lavın salınmasıyla birlikte çok sayıda volkanik patlamayla karakterize edildi. Gezegen soğudukça, atmosferdeki su buharı yoğunlaştı ve Dünya'ya yağdı ve devasa su alanları (birincil okyanus) oluşturdu. Bu süreçler milyonlarca yıl boyunca devam etti. Birincil okyanusun sularında çeşitli inorganik tuzlar çözüldü. Ayrıca ultraviyole radyasyonun, yüksek sıcaklığın ve aktif volkanik aktivitenin etkisi altında atmosferde sürekli oluşan çeşitli organik bileşikler de okyanusa girdi.

Organik bileşiklerin konsantrasyonu sürekli arttı ve sonunda okyanus suları " et suyu» protein benzeri maddelerden - peptitler.

İkinci aşama protein maddelerinin ortaya çıkmasıdır. Dünyadaki koşullar yumuşadıkça, birincil okyanusun kimyasal karışımları üzerindeki elektrik deşarjlarının, termal enerjinin ve ultraviyole ışınlarının etkisi altında, karmaşık organik bileşiklerin (biyopolimerler ve nükleotidler) oluşturulması mümkün hale geldi; bunlar yavaş yavaş birleşip daha karmaşık hale geldi. içine protobiyontlar(canlı organizmaların hücre öncesi ataları). Karmaşık organik maddelerin evriminin sonucu ortaya çıktı koaservatlar veya ko-aservat damlaları.

Koaservatlar- Çözeltisi iki katmana bölünmüş koloidal parçacık kompleksleri: koloidal parçacıklar açısından zengin bir katman ve neredeyse bunlardan arınmış bir sıvı. Koaservatlar, birincil okyanusun sularında çözünmüş çeşitli maddeleri absorbe etme yeteneğine sahipti. Sonuç olarak koaservatların iç yapısı, sürekli değişen koşullar altında stabilitelerinin arttırılması yönünde değişti.

Biyokimyasal evrim teorisi, koaservatları, bir su kabuğuyla çevrelenmiş molekül grupları olan biyolojik öncesi sistemler olarak kabul eder.

Örneğin, koaservatlar çevredeki maddeleri emebilir, birbirleriyle etkileşime girebilir, boyutlarını artırabilir vb. Ancak koaservat damlacıkları canlılardan farklı olarak kendi kendini çoğaltma ve düzenleme yeteneğine sahip olmadıklarından biyolojik sistemler olarak sınıflandırılamazlar.

Üçüncü aşama, kendini çoğaltma yeteneğinin oluşması, canlı bir hücrenin ortaya çıkmasıdır. Bu dönemde doğal seçilim işlemeye başladı, yani. Koaservat damlacıklarının kütlesinde, belirli çevresel koşullara en dirençli olan koaservatların seçimi meydana geldi. Seçim süreci milyonlarca yıl sürdü. Korunmuş koaservat damlaları zaten yaşamın temel özelliği olan birincil metabolizmaya girme yeteneğine sahipti.

Aynı zamanda belli bir büyüklüğe ulaşan ana damla, ana yapının özelliklerini koruyan yavru damlalara bölündü.

Böylece, yaşamın en önemli belirtilerinden biri olan kendi kendini üretme özelliğinin koaservatlar tarafından kazanılmasından bahsedebiliriz. Aslında bu aşamada koaservatlar en basit canlı organizmalara dönüştü.

Bu prebiyolojik yapıların daha fazla evrimi ancak koaservat içindeki metabolik süreçlerin komplikasyonuyla mümkün oldu.

Koaservatın iç ortamının çevresel etkilerden korunması gerekiyordu. Bu nedenle koaservatların çevresinde organik bileşikler açısından zengin lipit katmanları ortaya çıktı ve koaservatı çevredeki sulu ortamdan ayırdı. Evrim sürecinde lipitler dış zara dönüştü ve bu da organizmaların yaşayabilirliğini ve stabilitesini önemli ölçüde artırdı.

Membranın ortaya çıkışı, giderek daha mükemmel bir otoregülasyon yolu boyunca daha ileri biyolojik evrimin yönünü önceden belirledi ve birincil hücrenin - arke hücrenin - oluşumuyla sonuçlandı. Hücre, tüm canlıların yapısal ve işlevsel temeli olan temel bir biyolojik birimdir. Hücreler bağımsız metabolizma gerçekleştirir, bölünme ve kendi kendini düzenleme yeteneğine sahiptir, yani. canlıların tüm özelliklerine sahiptir. Hücresel olmayan materyalden yeni hücrelerin oluşması mümkün değildir; hücre çoğalması ancak bölünme yoluyla gerçekleşir. Organik gelişim evrensel bir hücre oluşumu süreci olarak kabul edilir.

Hücrenin yapısı şunları içerir: hücrenin içeriğini dış ortamdan ayıran bir zar; çözünebilir ve süspanse edilmiş enzimler ve RNA molekülleri içeren bir tuzlu su çözeltisi olan sitoplazma; DNA molekülleri ve bunlara bağlı proteinlerden oluşan kromozomları içeren çekirdek.

Sonuç olarak, yaşamın başlangıcı, sabit bir nükleotid dizisine sahip, istikrarlı, kendi kendine çoğalan bir organik sistemin (hücre) ortaya çıkışı olarak düşünülmelidir. Ancak bu tür sistemlerin ortaya çıkmasından sonra biyolojik evrimin başlangıcından bahsedebiliriz.

Biyopolimerlerin abiojenik sentezinin olasılığı 20. yüzyılın ortalarında deneysel olarak kanıtlanmıştır. 1953 yılında Amerikalı bir bilim adamı S. Miller Dünyanın ilkel atmosferini simüle etti ve elektrik yüklerini bir inert gaz karışımından geçirerek asetik ve formik asitleri, üre ve amino asitleri sentezledi. Böylece abiojenik faktörlerin etkisi altında karmaşık organik bileşiklerin sentezinin nasıl mümkün olduğu ortaya konuldu.

Teorik ve deneysel geçerliliğine rağmen Oparin'in konseptinin hem güçlü hem de zayıf yönleri var.

Kavramın gücü, yaşamın kökeninin, maddenin biyolojik öncesi evriminin doğal bir sonucu olduğuna göre, kimyasal evrimin oldukça doğru deneysel olarak doğrulanmasında yatmaktadır.

Bu kavramın lehine ikna edici bir argüman aynı zamanda ana hükümlerinin deneysel olarak doğrulanması olasılığıdır.

Kavramın zayıf yanı, karmaşık organik bileşiklerden canlı organizmalara geçiş anının tam olarak açıklanamamasıdır.

Prebiyolojik evrimden biyolojik evrime geçişin versiyonlarından biri bir Alman bilim adamı tarafından önerildi. M. Eigen. Onun hipotezine göre yaşamın ortaya çıkışı, nükleik asitlerle proteinlerin etkileşimi ile açıklanmaktadır. Nükleik asitler genetik bilginin taşıyıcılarıdır ve proteinler kimyasal reaksiyonlar için katalizör görevi görür. Nükleik asitler kendilerini çoğaltır ve bilgiyi proteinlere iletir. Kapalı bir zincir ortaya çıkar - katalizörlerin ve tıkanıklığın varlığı nedeniyle kimyasal reaksiyon süreçlerinin kendiliğinden hızlandığı bir hiperdöngü.

Hipersikllerde reaksiyon ürünü aynı anda hem katalizör hem de başlangıç ​​reaktantı olarak görev yapar. Bu tür reaksiyonlara otokatalitik denir.

Prebiyolojik evrimden biyolojik evrime geçişin açıklanabileceği bir diğer teori ise sinerjetiktir. Sinerjetik tarafından keşfedilen modeller, açık bir sistemin çevre ile etkileşimi sırasında yeni yapıların kendiliğinden ortaya çıkması yoluyla organik maddenin inorganik maddeden ortaya çıkma mekanizmasını kendi kendine organizasyon açısından açıklığa kavuşturmayı mümkün kılar.

Yaşamın kökeni ve biyosferin ortaya çıkışı teorisi üzerine notlar

Modern bilim, uzun bir kozmik, jeolojik ve kimyasal evrim sürecinin - temeli Akademisyen A.I.'nin hipotezi olan abiogenezin bir sonucu olarak, doğal nedenlerin etkisi altında yaşamın abiojenik (biyolojik olmayan) kökeni hipotezini kabul etmiştir. Oparin. Abiyogenez kavramı, uzayda yaşamın var olma olasılığını ve onun Dünya'daki kozmik kökenini dışlamaz.

Bununla birlikte, modern bilimsel başarılara dayanarak, A.I. Oparin aşağıdaki açıklamaları önermektedir.

Okyanus suyunun yüzeyinde (veya yakınında) hayat ortaya çıkamazdı, çünkü o uzak zamanlarda Ay, Dünya'ya şimdi olduğundan çok daha yakındı. Gelgit dalgaları muazzam yükseklikte ve büyük yıkıcı güce sahip olmalı. Protobiyontlar bu koşullar altında oluşamazlar.

Ozon tabakasının bulunmaması nedeniyle sert ultraviyole radyasyonun etkisi altında protobiyontlar var olamamıştı. Bu da yaşamın yalnızca su sütununda ortaya çıkabileceğini gösteriyor.

Özel koşullar nedeniyle, yaşam yalnızca ilkel Okyanusun suyunda ortaya çıkabildi, ancak yüzeyde değil, dipte, görünüşe göre jeotermal kaynakların yakınında pirit ve apatit kristallerinin yüzeyleri tarafından emilen ince organik madde filmlerinde ortaya çıktı. Volkanik patlamaların ürünlerinde organik bileşiklerin oluştuğu tespit edildiğinden, eski çağlarda Okyanus altındaki volkanik aktivite çok aktifti. Antik Okyanus'ta organik bileşikleri oksitleyebilecek çözünmüş oksijen yoktu.

Evrim sürecinin RNA'dan proteine ​​ve daha sonra C-H bağlarının DNA'dan daha güçlü olduğu bir DNA molekülünün oluşumuna doğru gittiği kanıtlandığından, günümüzde protobiyontların DNA değil, RNA molekülleri olduğuna inanılmaktadır. RNA'daki C-OH bağları. Ancak RNA moleküllerinin düzgün bir evrimsel gelişim sonucunda ortaya çıkamayacağı açıktır. Muhtemelen, mekanizması şu anda net olmayan, maddenin kendi kendini organize etmesinin tüm özelliklerinde bir sıçrama olmuştur.

Su sütunundaki birincil biyosferin işlevsel çeşitlilik açısından zengin olması muhtemeldir. Ve yaşamın ilk ortaya çıkışının herhangi bir tür organizma şeklinde değil, bir organizmalar topluluğu halinde meydana gelmesi gerekirdi. Birçok birincil biyosinozun hemen ortaya çıkması gerekirdi. Biyosferdeki canlı maddenin tüm işlevlerini istisnasız yerine getirebilen en basit tek hücreli organizmalardan oluşuyorlardı.

Bu basit organizmalar heterotroflardı (hazır organik bileşiklerle beslendiler), prokaryotlardı (çekirdeği olmayan organizmalar) ve anaeroblardı (enerji kaynağı olarak maya fermantasyonunu kullanıyorlardı).

Karbonun özel özellikleri nedeniyle yaşam tam da bu temelde ortaya çıktı. Ancak mevcut hiçbir delil, karbon bazlı olmayan yaşamın ortaya çıkma ihtimalini yalanlamıyor.

Yaşamın Kökeni Araştırmaları İçin Gelecekteki Bazı Yönergeler

21. yüzyılda Yaşamın kökeni sorununu açıklığa kavuşturmak için araştırmacılar iki nesneye artan ilgi gösteriyor: Jüpiter'in uydusuna, 1610'da açıldı G. Galileo. Dünya'ya 671.000 km uzaklıkta yer almaktadır. Çapı 3100 km'dir. Kilometrelerce buzla kaplı. Ancak buz örtüsünün altında bir okyanus var ve bu okyanus, antik yaşamın en basit biçimlerini korumuş olabilir.

Başka bir nesne - Doğu Gölü buna kalıntı rezervuar denir. Antarktika'da dört kilometrelik bir buz tabakasının altında bulunur. Araştırmacılarımız bunu derin deniz sondajları sonucunda keşfetti. Bu gölün sularına, kalıntı saflığını bozmadan nüfuz etmek amacıyla uluslararası bir program şu anda geliştirilmektedir. Orada birkaç milyon yıllık kalıntı organizmaların var olması mümkündür.

Ayrıca büyük ilgi var Romanya'da mağara keşfedildiışığa erişim olmadan. Bu mağaranın girişini deldiklerinde, mikroorganizmalarla beslenen böcek gibi kör canlı organizmaların varlığını keşfettiler. Bu mikroorganizmalar varlıklarını sürdürebilmek için bu mağaranın tabanından gelen hidrojen sülfit içeren inorganik bileşikleri kullanırlar. Bu mağaraya ışık girmiyor ama orada su var.

Özellikle ilgi çekici olanlar mikroorganizmalar, yakın zamanda Amerikalı bilim adamları tarafından araştırmalar sırasında keşfedildi tuz göllerinden biri. Bu mikroorganizmalar çevrelerine son derece dayanıklıdır. Tamamen arsenikli bir ortamda bile yaşayabilirler.

“Siyah sigara içenler” olarak adlandırılanlarda yaşayan organizmalar da oldukça fazla ilgi çekmektedir (Şekil 2.1).

Pirinç. 2.1. Okyanus tabanının “siyah sigara içenler”i (oklarla gösterilen sıcak su jeti)

"Siyah sigara içenler", okyanus tabanında çalışan ve okyanus ortası sırtların eksenel kısımlarıyla sınırlı olan çok sayıda hidrotermal menfezdir. Bunlardan 250 atm'lik yüksek basınç altında okyanuslara. yüksek mineralli sıcak su (350 °C) sağlanır. Dünyanın ısı akışına katkıları %20 civarındadır.

Hidrotermal okyanus menfezleri, okyanus kabuğundaki çözünmüş elementleri okyanuslara taşıyarak kabuğu değiştirir ve okyanusların kimyasına çok önemli katkılar sağlar. Okyanus sırtlarında okyanus kabuğunun oluşma döngüsü ve bunun mantoya geri dönüşümü ile birlikte hidrotermal değişim, manto ile okyanuslar arasındaki elementlerin aktarımı için iki aşamalı bir sistemi temsil eder. Görünüşe göre mantoya geri dönüştürülen okyanus kabuğu, manto heterojenliklerinin bir kısmından sorumludur.

Okyanus ortası sırtlarındaki hidrotermal menfezler, hidrotermal sıvı bileşiklerinin (siyah jet) ayrışmasından enerji elde eden olağandışı biyolojik topluluklara ev sahipliği yapıyor.

Okyanus kabuğu görünüşe göre biyosferin en derin kısımlarını içeriyor ve 2500 m derinliğe ulaşıyor.

Hidrotermal menfezler Dünyanın ısı dengesine önemli katkı sağlar. Ortadaki sırtların altında manto yüzeye en yakın olanıdır. Deniz suyu çatlaklardan okyanus kabuğuna önemli bir derinliğe kadar nüfuz eder, termal iletkenlik nedeniyle manto ısısıyla ısıtılır ve magma odalarında yoğunlaşır.

Yukarıda listelenen "özel" nesnelerin derinlemesine incelenmesi, şüphesiz bilim adamlarını gezegenimizdeki yaşamın kökeni ve biyosferinin oluşumu sorununu daha objektif bir şekilde anlamaya yönlendirecektir.

Ancak şunu da belirtmek gerekir ki bugüne kadar deneysel olarak hayat elde edilememiştir.

Bakterilerin, mikropların ve diğer küçük organizmaların gök cisimleri yoluyla bulaştığına dair bir hipotez var. Organizmalar gelişti ve uzun vadeli dönüşümlerin bir sonucu olarak Dünya'da yaşam yavaş yavaş ortaya çıktı. Hipotez, oksijensiz ortamlarda ve anormal derecede yüksek veya düşük sıcaklıklarda bile çalışabilen organizmaları dikkate alıyor.

Bunun nedeni, gezegenlerin veya diğer cisimlerin çarpışmasından kaynaklanan parçalar olan asteroitler ve meteorlar üzerinde göç eden bakterilerin varlığıdır. Aşınmaya dayanıklı bir dış kabuğun varlığı ve ayrıca tüm yaşam süreçlerini yavaşlatma (bazen spora dönüşme) yeteneği nedeniyle, bu tür bir yaşam çok uzun bir süre ve çok uzun bir süre boyunca hareket etme yeteneğine sahiptir. mesafeler.

"Galaksiler arası gezginler" kendilerini daha misafirperver koşullarda bulduklarında temel yaşam destek işlevlerini etkinleştirir. Ve farkına varmadan zamanla Dünya'da yaşamı oluştururlar.

Günümüzde sentetik ve organik maddelerin varlığı yadsınamaz bir gerçektir. Dahası, on dokuzuncu yüzyılda Alman bilim adamı Friedrich Wöhler, inorganik bir maddeden (amonyum siyanat) organik bir maddeyi (üre) sentezledi. Daha sonra hidrokarbonlar sentezlendi. Dolayısıyla Dünya gezegenindeki yaşamın inorganik maddelerin sentezi yoluyla ortaya çıkmış olması muhtemeldir. Abiyogenez yoluyla yaşamın kökenine ilişkin teoriler ortaya atılmaktadır.

Herhangi bir organik organizmanın yapısındaki ana rol amino asitler tarafından oynandığından. Dünyadaki yaşamın yerleşmesinde onların rol oynadığını varsaymak mantıklı olacaktır. Stanley Miller ve Harold Urey'in (gazlardan elektrik yükünün geçmesiyle amino asitlerin oluşması) deneyinden elde edilen verilere dayanarak, amino asitlerin oluşma ihtimalinden söz edebiliriz. Sonuçta amino asitler, sırasıyla vücudun ve herhangi bir yaşamın karmaşık sistemlerinin inşa edildiği yapı taşlarıdır.

Kozmogonik hipotez

Muhtemelen her okul çocuğunun bildiği en popüler yorum. Büyük Patlama Teorisi hararetli tartışmalar için çok sıcak bir konu olmuştur ve olmaya devam etmektedir. Büyük Patlama, evrenin önemli ölçüde genişlemesinin bir sonucu olarak, tekil bir enerji birikimi noktasından meydana geldi. Kozmik bedenler oluştu. Big Bang Teorisi tüm tutarlılığına rağmen evrenin oluşumunu açıklamamaktadır. Aslında mevcut hiçbir hipotez bunu açıklayamaz.

Nükleer organizmaların organellerinin simbiyozu

Dünyadaki yaşamın kökeninin bu versiyonuna endosimbiyoz da denir. Sistemin açık hükümleri Rus botanikçi ve zoolog K. S. Merezhkovsky tarafından hazırlanmıştır. Bu kavramın özü, bir organel ile bir hücrenin karşılıklı yarar sağlayan bir arada bulunmasıdır. Bu da endosembiyozun, ökaryotik hücrelerin (çekirdeğin mevcut olduğu hücreler) oluşumuyla her iki taraf için de faydalı bir simbiyoz olduğunu öne sürüyor. Daha sonra bakteriler arasındaki genetik bilgi aktarımından yararlanılarak gelişimi ve popülasyon artışı gerçekleştirildi. Bu versiyona göre, yaşamın ve yaşam formlarının daha sonraki tüm gelişimi, modern türün önceki atasından kaynaklanmaktadır.

Kendiliğinden nesil

On dokuzuncu yüzyıldaki bu tür bir ifadenin bir nebze olsun şüphecilik olmadan algılanması kaçınılmazdı. Türlerin bir anda ortaya çıkması, yani cansızlardan yaşamın oluşması, o dönemin insanlarına fantastik geliyordu. Dahası, heterojenez (ebeveynlerinden çok farklı bireylerin doğduğu bir üreme yöntemi) yaşamın makul bir açıklaması olarak kabul edildi. Basit bir örnek, ayrışan maddelerden karmaşık, yaşayabilir bir sistemin oluşması olabilir.

Örneğin, aynı Mısır'da Mısır hiyeroglifleri su, kum, çürüyen ve çürüyen bitki kalıntılarından çeşitli yaşamın ortaya çıktığını bildiriyor. Bu haber antik Yunan filozoflarını hiç şaşırtmazdı. Orada, yaşamın cansız varlıklardan geldiğine dair inanç, gerekçe gerektirmeyen bir gerçek olarak algılanıyordu. Büyük Yunan filozofu Aristoteles görünür gerçek hakkında şöyle konuştu: "Yaprak bitleri çürümüş yiyeceklerden oluşur, Timsah ise su altında çürüyen kütüklerdeki süreçlerin sonucudur." Gizemli ama kilisenin her türlü zulmüne rağmen gizliliğin koynunda saklanan mahkumiyet tam bir yüzyıl boyunca yaşadı.

Dünyadaki yaşam hakkındaki tartışma sonsuza kadar devam edemez. Bu nedenle on dokuzuncu yüzyılın sonunda Fransız mikrobiyolog ve kimyager Louis Pasteur analizlerini gerçekleştirdi. Araştırması doğası gereği kesinlikle bilimseldi. Deney 1860-1862'de gerçekleştirildi. Sporların uyku halinden uzaklaştırılması sayesinde Pasteur, yaşamın kendiliğinden oluşması sorununu çözmeyi başardı. (Fransız Bilimler Akademisi tarafından kendisine ödül verilmiştir)

Sıradan kilden şeylerin yaratılması

Kulağa çılgınca geliyor ama gerçekte bu konunun yaşam hakkı var. İskoçyalı araştırma bilimcisi A.J. Cairns-Smith'in yaşamın protein teorisini öne sürmesi boşuna değil. Benzer çalışmalara dayanarak sağlam bir şekilde organik bileşenler ile basit kil arasındaki moleküler düzeydeki etkileşimden bahsetti... Etkisi altında bileşenler, her iki bileşenin yapısında değişikliklerin meydana geldiği kararlı sistemler oluşturdu ve ardından zengin yaşamın oluşumu. Kerns-Smith kendi pozisyonunu bu kadar benzersiz ve orijinal bir şekilde böyle açıkladı. Kil kristalleri, içindeki biyolojik katkılarla birlikte yaşamı doğurdu ve ardından “işbirlikleri” sona erdi.

Sürekli felaketler teorisi

Georges Cuvier'in geliştirdiği kavrama göre şu anda görülebilen dünya hiç de birincil değildir. Bu, art arda kopan bir zincirin başka bir halkasıdır. Bu, eninde sonunda yaşamın kitlesel olarak yok olacağı bir dünyada yaşadığımız anlamına geliyor. Aynı zamanda, Dünya'daki her şey küresel yıkıma maruz kalmadı (örneğin bir sel meydana geldi). Bazı türler uyum sağlama yetenekleri süresince hayatta kaldılar ve böylece Dünya'yı doldurdular. Georges Cuvier'e göre türlerin ve yaşamın yapısı değişmeden kaldı.

Nesnel bir gerçeklik olarak madde

Öğretimin ana teması, müspet bilimler açısından evrim anlayışını yaklaştıran çeşitli alan ve alanlardır. (Materyalizm, felsefede gerçekliğin tüm neden-sonuç koşullarını, olgularını ve etkenlerini ortaya koyan bir dünya görüşüdür. Yasalar insan, toplum ve Dünya için geçerlidir). Teori, Dünya'daki yaşamın kimya düzeyindeki dönüşümlerden kaynaklandığına inanan materyalizmin tanınmış taraftarları tarafından ortaya atıldı. Üstelik bunlar neredeyse 4 milyar yıl önce gerçekleşti. Yaşamın açıklamasının DNA, (deoksiribonükleik asit) RNA (ribonükleik asit) ve ayrıca bazı HMC'ler (yüksek molekül ağırlıklı bileşikler, bu durumda proteinler) ile doğrudan bağlantısı vardır.

Konsept, moleküler ve genetik biyoloji ile genetiğin özünü ortaya çıkaran bilimsel araştırmalarla oluşturulmuştur. Kaynaklar özellikle gençleri dikkate alındığında saygındır. Sonuçta RNA dünyası ile ilgili hipoteze yönelik araştırmalar yirminci yüzyılın sonlarında yapılmaya başlandı. Carl Richard Woese teoriye büyük katkılarda bulundu.

Charles Darwin'in öğretileri

Türlerin kökeninden bahsetmişken, Charles Darwin gibi gerçekten parlak bir kişiden bahsetmemek mümkün değil. Hayatının eseri olan doğal seçilim, kitlesel ateist hareketlerin başlangıcına işaret ediyordu. Öte yandan bilime eşi benzeri görülmemiş bir ivme kazandırdı, araştırma ve deney için tükenmez bir zemin oluşturdu. Öğretimin özü, organizmaların yerel koşullara uyum sağlaması, rekabet koşullarına yardımcı olacak yeni özelliklerin oluşması yoluyla türlerin tarih boyunca hayatta kalmasıydı.

Evrim, bir organizmanın yaşamını ve organizmanın kendisini zaman içinde değiştirmeyi amaçlayan belirli süreçleri ifade eder. Kalıtsal özelliklerle, davranışsal, genetik veya diğer türdeki bilgilerin aktarımı (anneden kıza aktarım) kastedilmektedir.

Darwin'e göre evrimin ana güçleri, türlerin seçilimi ve çeşitliliği yoluyla var olma hakkı mücadelesidir. Yirminci yüzyılın başında Darwinci fikirlerin etkisi altında, genetiğin yanı sıra ekoloji alanında da aktif olarak araştırmalar yürütülüyordu. Zooloji öğretimi kökten değişti.

Tanrı'nın yaratması

Dünyanın her yerinden birçok insan hâlâ Tanrı'ya inandığını iddia ediyor. Yaratılışçılık, Dünya'daki yaşamın oluşumunun bir yorumudur. Yorum, İncil'e dayanan bir ifadeler sisteminden oluşur ve yaşamı, yaratıcı bir tanrı tarafından yaratılmış bir yaratık olarak görür. Veriler “Eski Ahit”, “İncil” ve diğer kutsal yazılardan alınmıştır.

Farklı dinlerde yaşamın yaratılışına ilişkin yorumlar bir ölçüde benzerdir. İncil'e göre Dünya yedi günde yaratıldı. Gökyüzünün, göksel ışıkların, suyun ve benzerlerinin yaratılması beş gün sürdü. Altıncı gün, Tanrı Adem'i çamurdan yarattı. Sıkılmış, yalnız bir adam gören Tanrı, başka bir mucize yaratmaya karar verdi. Adem'in kaburga kemiğini alarak Havva'yı yarattı. Yedinci gün izin günü olarak kabul edildi.

Yılan şeklindeki kötü niyetli şeytan Havva'yı baştan çıkarmaya karar verene kadar Adem ve Havva sorunsuz yaşadılar. Sonuçta cennetin ortasında iyiyi ve kötüyü bilme ağacı duruyordu. İlk anne, Adem'i yemeği paylaşmaya davet ederek Tanrı'ya verilen sözü bozdu (yasak meyvelere dokunmayı yasakladı).

İlk insanlar dünyamıza sürülür, böylece tüm insanlığın ve Dünya üzerindeki yaşamın tarihi başlar.

Doğa bilimleri tarihi boyunca Dünya'daki yaşamın kökenine ilişkin çeşitli hipotezler ortaya çıkmıştır. Bazıları idealist olarak sınıflandırılabilir; bilim açısından geçerli değildir. Bazıları ise oldukça materyalisttir ancak bunların arasında modern bilim tarafından tamamen reddedilenler de vardır.

Muhtemelen yaşamın kökenine dair insan duygularına ve sınırlı miktarda bilgiye dayanan ilk hipotez dikkate alınmalıdır. yaratılışçılık. Ona göre Dünya'daki yaşam, ilahi bir yaratılışın sonucu olarak kendiliğinden ortaya çıkmıştır. Tanrının doğaüstü bir varlık olduğu varsayılır. Yaratılışçılığa göre, Tanrı'nın veya tanrıların iradesiyle, bazı kaoslardan kozmos, gezegenler, yaşam ve insan doğar.

Yaratılışçılığa C. Linnaeus bağlı kaldı. Dünya üzerindeki türlerin değişmeden var olduklarına ve onları Tanrı'nın yarattığına inanıyordu.

Buna göre kararlı durum hipotezi hayat asla ortaya çıkmadı, Evrenin kendisi gibi sonsuza kadar var oldu. Ancak bu, hayatın değişmediği anlamına gelmez. Bu hipotezin savunucuları hem yaşamın gelişimini hem de çeşitli felaketlerden sonra yeniden doğuşunu varsaydılar (ve yaşamın yeniden doğuşu sıklıkla aynı ilahi yaratılışın eylemiyle ilişkilendirildi). Bu varsayım, o dönemde keşfedilen, artık var olmayan yaşam formlarının kalıntılarını açıklamayı mümkün kıldı.

Dünyadaki yaşamın kökenine ilişkin modern bilimin çürüttüğü bir sonraki hipotez: yaşamın kendiliğinden veya kendiliğinden kökeni hipotezi. Yüzyıllar boyunca insanlar ette solucanların aniden ortaya çıktığını, yağmurdan sonra toprakta mantarların büyüdüğünü ve bazen rezervuarlardaki kurbağa veya balık sayısının keskin bir şekilde arttığını gözlemlediler. Bütün bunlar, eğer içinde canlı bir enerji, kuvvet veya madde varsa, cansız varlıklardan (toprak, su) canlıların ortaya çıkabileceği fikrini akla getiriyordu. Benzer görüşler yalnızca Antik Dünyanın (Aristoteles dahil) pek çok bilim adamı tarafından değil, aynı zamanda 16.-17. yüzyıl bilim adamları tarafından da savunuldu. Her ne kadar bu hipotez diğer bilim adamlarının deneyleriyle çürütülmüş olsa da, mikroorganizmaların keşfiyle destekçileri yeniden arttı.

F. Redi, 17. yüzyılda sinek larvalarının yalnızca açık kaplarda göründüğünü kanıtladı. Bu, onların oraya bizzat sinekler tarafından getirildikleri ve kendiliğinden üremedikleri anlamına gelir. 19. yüzyılda L. Pasteur nihayet yaşamın kendiliğinden ortaya çıkmasının imkansızlığını kanıtladı. Besin suyunu kaynatmadı ve şişeyi bile kapatmadı, ancak mikroorganizmaların alt tabakaya girmesini engelleyen, ancak içinden iletiliyor gibi görünen belirli bir hayati gücün nüfuzunu engelleyemeyen kıvrımlı bir boyun kullandı. hava. Böyle bir et suyu ekşiye dönmedi (yani mikroorganizmalar orada büyümedi), bu da bir nedenden dolayı yaşamın "tanelerinin" oraya ulaşmadığı anlamına geliyor. Büyük olasılıkla doğada mevcut olmadıkları için.

Pasteur'ün biyoloji deneyiminden sonra, tüm canlıların yalnızca canlılardan geldiği ilkesi bir hipotez olarak adlandırılabilecek şekilde popülerlik kazanmaya başladı. biyogenez. Ancak Dünya'daki yaşamın orijinal kökeni sorununu çözmedi. O zamanlar bilim, yaratılışçılığı ve durağan durumu çürütecek kadar gelişmiş olduğundan, tek mantıksal varsayım, yaşamın uzaydan geldiği varsayımıydı.

Panspermi uzaydan getirilmesiyle Dünya'daki yaşamın kökenine dair bir hipotezdir. Benzer görüşler bilim adamları tarafından da savunuldu: Richter (bu hipotezi ilk kez 19. yüzyılda ortaya koyan kişi), Helmholtz, Arrhenius, Vernadsky, Crick, vb. Temel olarak panspermi, düşük sıcaklıklarda hayatta kalabildiği varsayılan ilkel organizmaların ortaya çıkışı olarak anlaşılmaktadır. uzaylıların Dünya'yı ziyaret etmesi değil, uzaydan gelen meteorlar, kozmik toz gibi çeşitli radyasyonlara maruz kalma. Panspermi de biyogenez gibi "yaşam nasıl ortaya çıktı" sorusuna cevap vermiyor; yalnızca bu sorunu Dünya'dan uzaya aktarıyor.

Şu anda bilim dünyasında en popüler olanı abiogenez hipotezi Bu, Dünya'daki yaşamın, özel koşullar altında önce kimyasal, sonra da biyolojik öncesi evrim yoluyla ortaya çıkışına atıfta bulunur. Bu koşullar Dünya'da geçmişte, gezegen ilk ortaya çıktığında (yaklaşık 4,5 milyar yıl önce) mevcuttu ve yaklaşık olarak ilk 1 milyar yıl boyunca mevcuttu. Daha sonra, canlı organizmaların ortaya çıkması da dahil olmak üzere Dünya'daki koşullar değişti, böylece birçok kimyasal reaksiyon ve fizikokimyasal süreç imkansız hale geldi. Dolayısıyla günümüzde canlılar ancak canlılardan doğabilmektedir.

Abiyogenez hipotezinin, laboratuvar deneylerine dayalı olanlar da dahil olmak üzere belirli bir kanıt temeli vardır. Bu nedenle genellikle teori olarak adlandırılır. Abiyogenez ilk olarak 1923-1924'te A. Oparin tarafından tanımlandı.

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 yaratılışı sürecinin yalnızca bir kez gerçekleştiği ve bu nedenle gözlemlenemeyeceği düşünülür.

Bu, ilahi yaratılış kavramını bütünüyle 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 gübrelenmesi 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 inanç tamamen zayıfladı.

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, yaşam uzaydan Dünya'ya 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 gerçekler hala mevcut değildir.

Ancak Dünya'ya ulaşsalar ve 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 abiogenik olarak 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 sürükledi. 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 protoplazmanın karakteristik bazı özelliklerine 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 kazanır ve bununla bağlantılı olarak belirli maddelerin belirli bir yönde geçmesine izin verirken diğerlerinin geçmemesine izin verme yeteneği 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 dönüşümü 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, dolayısıyla 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 cinsine ait çift kabuklu yumuşakçalar da bulundu; bunlar da bakterilerle simbiyoza girdi ve yiyecek aramaya bağlı 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 yengeçler ve on ayaklılar onlarla beslenir. 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

GİRİİŞ 1. BÖLÜM. DÜNYADA HAYATIN KÖKENİ İLE İLGİLİ TEMEL TEORİLER.

1.1 Yaratılışçılık.

1.2 Kendiliğinden oluşma hipotezi.

1.3 Kararlı durum teorisi.

1.4 Panspermi hipotezi.

BÖLÜM 2. PROTEİN-KOASERVAT TEORİSİ A.I. OPARİN.

2.1 Teorinin özü.

2.2 Alexander Ivanovich Oparin.

2.3 Kimyasal evrimin kökenleri “İlkel çorba”.

2.4 Yaşamın kökeni sürecinin aşamaları.

3. BÖLÜM: HAYATIN KÖKENİNİ ARAŞTIRMANIN İHTİYACI.

4. BÖLÜM. HAYATIN KÖKENLERİNE İLİŞKİN MODERN BAKIŞLAR.

ÇÖZÜM.

EDEBİYAT.

GİRİİŞ

Dünyadaki yaşamın kökeni ve Evrenin diğer gezegenlerinde var olma olasılığı sorusu uzun zamandır hem bilim adamlarının, filozofların hem de sıradan insanların ilgisini çekmektedir. 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 biçiminin gerçek anlamda araştırılmasını sağlıyor. Güneş sisteminin gezegenleri giderek daha gerçekçi ve gelecekte de ötesinde.

Yaşamın kökeni en gizemli sorulardan biridir ve hiçbir zaman yanıtlanması pek mümkün olmayan kapsamlı bir yanıttır. Bu fenomenin çeşitli yönlerini açıklayan, yaşamın kökenine ilişkin birçok hipotez ve hatta teori, şu ana kadar temel durumun üstesinden gelemiyor - yaşamın ortaya çıkışı gerçeğini deneysel olarak doğruluyor. 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.

Ancak yaşamın kökeni sorunu henüz kesin olarak çözülmedi. Yaşamın kökeni hakkında pek çok hipotez bulunmaktadır.

Aşağıdaki fikirler farklı zamanlarda ve farklı kültürlerde ele alınmıştır:

Yaratılışçılık (hayat bir Yaratıcı tarafından yaratılmıştır);

Kendiliğinden nesil (kendiliğinden nesil; yaşam, cansız maddeden defalarca ortaya çıktı);

Kararlı durum hipotezi (yaşam her zaman var olmuştur);

Panspermia hipotezi (diğer gezegenlerden Dünya'ya getirilen yaşam);

Biyokimyasal hipotezler (yaşam, fiziksel ve kimyasal yasalara uyan süreçler sırasında, yani biyokimyasal evrimin bir sonucu olarak karasal koşullarda ortaya çıkmıştır);

Çalışmanın amacı Dünya'daki yaşamın kökenine ilişkin temel teorileri ele almaktır.

Hedefe ulaşmak için aşağıdaki görevlerin dikkate alındığına dikkat etmek önemlidir:

Ana teorileri gözden geçirin

Yaratılışçılık

Kendiliğinden yaşam oluşumu teorisi

Kararlı Durum Teorisi

Pansermi hipotezi

A.I.'nin temel protein-koaservat teorisini keşfedin. Oparina

A.I.'nin biyografisini okuyun. Oparina

Kimyasal evrimin "ilkel çorba"nın kökenlerini açıklayın

Dünyadaki yaşamın ortaya çıkma sürecinin aşamalarını belirleyin

Dünyadaki yaşamın kökenini araştırma ihtiyacı

Yaşamın kökenine ilişkin modern görüşler

Çalışmayı gerçekleştirirken şu yöntemler kullanıldı: karşılaştırmalı coğrafi, edebi kaynakların analizi, tarihsel.

Çalışma şu materyallere dayanarak yazılmıştır: monografiler, çevrilmiş yayınlar, bilimsel eserler koleksiyonundan makaleler, kitap bileşenleri, internetten edebiyat.

1. BÖLÜM YERYÜZÜNDE HAYATIN KÖKENİ İLE İLGİLİ TEMEL TEORİLER

1.1Yaratılışçılık

Yaratılışçılık (İngiliz yaratılış - yaratılış kelimesinden), organik dünyanın, insanlığın, Dünya gezegeninin ve bir bütün olarak dünyanın tüm çeşitliliğinin, bazı yüce varlıklar tarafından kasıtlı olarak yaratıldığı kabul edilen dini ve felsefi bir kavramdır. ilah. Popper'ın kriterine göre, yaşamın kökeni sorununun cevabını dine (yaşamın Tanrı tarafından yaratılması) atfeden yaratılışçılık teorisi, bilimsel araştırma alanının dışındadır (çünkü reddedilemezdir: kanıtlamak imkansızdır). Hem yaşamı Tanrı'nın yarattığını hem de onu Tanrı'nın yarattığını söyleyen bilimsel yöntemler). Ayrıca bu teori, yüce varlığın kendisinin ortaya çıkışının ve varlığının nedenleri sorusuna tatmin edici bir cevap vermez, genellikle basitçe onun başlangıçsızlığını varsayar.

1.2Kendiliğinden nesil hipotezi

Bu teori, birlikte var olduğu yaratılışçılığa alternatif olarak antik Çin, Babil ve Mısır'da yaygınlaştı. 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 (M.Ö. 384-322), yaşamın kendiliğinden ortaya çıktığı teorisine bağlıydı. Aristoteles gibi olağanüstü bir antik çağ zihni için bile, hayvanların - solucanların, böceklerin ve hatta balıkların - alüvyondan doğabileceği 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 inanırken haklıydı ama aynı zamanda güneş rüzgarında, 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, dini kavramlarla karmaşık bir şekilde iç içe geçmişti ve modern görüşe göre çoğu zaman saçma ve hatta düpedüz aptalca sonuçlar 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 yasa dışı olmasına rağmen, ancak şüphesiz yapılabilir olarak kabul ediliyordu. Canlı olmayan malzemelerden hayvan üretimi, o zamanın bilim adamlarına o kadar basit ve yaygın görünüyordu ki, ünlü simyacı ve doktor Van Helmont (1577-1644) doğrudan bir tarif veriyor; bunun 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 sürecindeki aktif prensip olduğunu düşünüyordu.

16. ve 17. yüzyıllara ait birçok kaynakta suyun, taşların ve diğer cansız nesnelerin sürüngenlere, kuşlara ve hayvanlara dönüşmesi ayrıntılı olarak anlatılmaktadır. Grindel von Ach, sözde mayıs çiyinden çıkan kurbağaların görüntüsünü bile gösteriyor ve Aldrovand, kuşların ve böceklerin ağaçların dallarından ve meyvelerinden yeniden doğuş sürecini tasvir ediyor.

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, sıkıca kapattım ve onları mühürledi. Daha sonra aynısını açık bırakarak dört kaba daha koydum... Çok geçmeden kapağı 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. Bu görüş, 18. yüzyılın ortalarında İskoç rahip Needham'ın deneyleriyle güçlü bir şekilde doğrulandı. 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.

Aynı zamanda başka bir bilim adamı İtalyan Spallanzani bu görüşe karşı çıktı. Needham'ın deneylerini tekrarlayarak, organik sıvı içeren kapların daha uzun süre ısıtılmasının onları tamamen devre dışı bıraktığına 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 bir 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. .

Sonuç olarak, tartışmacıların her biri orijinal konumlarında kaldı ve çürüyen sıvılarda kendiliğinden mikrop oluşumu 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 ortalarında, parlak Fransız bilim adamının parlak araştırması sayesinde nihayet çözüldü.

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, Spallanzani'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 çevrenin tamamen kirlenmemesiyle 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'ün şişeye akan havayı uzaklaştırmak için çok çeşitli teknikler kullandığını belirtmek önemlidir: ya havayı cam ve metal tüplerde kalsine etti ya da şişenin boynunu pamuklu bir tıkaçla korudu; havada asılı kalan en küçük parçacıklar tutuldu veya son olarak hava, S harfi şeklinde bükülmüş ince bir cam tüpten geçirildi - bu durumda, tüm embriyolar tüpün kıvrımlarının ıslak yüzeylerinde mekanik olarak tutuldu.

Korumanın yeterince güvenilir olduğu durumlarda sıvıda mikropların ortaya çıkışı gözlemlenmedi. Ancak belki de uzun süreli ısıtma çevreyi kimyasal olarak değiştirmiş ve yaşamı desteklemeye uygun hale getirmemiştir? Pasteur bu itirazı da kolaylıkla çürüttü. İçinden havanın geçtiği ve dolayısıyla embriyoların bulunduğu, ısınmadan rahatsız olan 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 canlı organizmalar embriyolardan gelişir; diğer canlılardan kaynaklanır. Aynı zamanda biyogenez teorisinin doğrulanması başka bir sorunu da beraberinde getirdi. 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.

1.3Kararlı Durum Teorisi.

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 olmuştur ve her türün yalnızca iki olasılığı vardır: ya sayılarının değişmesi ya da neslinin tükenmesi.

Aynı zamanda, durağan bir durum hipotezi, herhangi bir yıldızın ve buna bağlı olarak yıldızların etrafındaki gezegen sistemlerinin sınırlı bir ömrünü gösteren modern astronominin verileriyle temelden çelişmektedir. Radyoaktif bozunma oranları dikkate alınarak yapılan modern tahminlere göre, Dünya'nın, Güneş'in ve Güneş Sistemi'nin yaşının ~4,6 milyar yıl olduğu tahmin edilmektedir. 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 yaşayan temsilcileri bulunduğunda bu sonucun yeniden değerlendirilmesi gerekti. Kararlı durum teorisinin savunucuları, yalnızca canlı türlerini inceleyerek ve onları fosil kalıntılarıyla karşılaştırarak yok oluş hakkında bir sonuca varılabileceğini, bu durumda bile bunun yanlış olma ihtimalinin çok yüksek olduğunu savunuyorlar. 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.

1.4Pansermi hipotezi

Bazı yaşam embriyolarının diğer gezegenlerden aktarılması nedeniyle Dünya'da yaşamın ortaya çıkmasıyla ilgili hipoteze pansermi teorisi denir (Yunanca παν - hepsi, herkes ve σπερμα - tohumdan). Bu hipotez, durağan durum hipotezine bitişiktir. Taraftarları, yaşamın ebedi varlığı fikrini desteklemekte ve onun ani kökeni fikrini ileri sürmektedir. Yaşamın kozmik (ani) kökeni fikrini ilk dile getirenlerden biri, 1865 yılında Alman bilim adamı G. Richter'di. Richter'e göre Dünya'daki yaşam inorganik maddelerden kaynaklanmadı, diğer gezegenlerden getirildi. Bu bağlamda bir gezegenden diğerine böyle bir geçişin ne kadar mümkün olduğu ve bunun nasıl gerçekleştirilebileceğine dair sorular ortaya çıktı. Cevaplar öncelikle fizikte arandı ve bu görüşlerin ilk savunucularının bu bilimin temsilcileri, seçkin bilim adamları G. Helmholtz, S. Arrhenius, J. Thomson, P.P. olması şaşırtıcı değil. Lazarev ve diğerleri.

Thomson ve Helmholtz'un fikirlerine göre bakteri sporları ve diğer organizmalar meteorlarla birlikte Dünya'ya getirilmiş olabilir. Laboratuvar çalışmaları, canlı organizmaların olumsuz etkilere, özellikle de düşük sıcaklıklara karşı yüksek direncini doğrulamaktadır. Örneğin bitki sporları ve tohumları, sıvı oksijene veya nitrojene uzun süre maruz kaldıktan sonra bile ölmedi.

Pansermi kavramının modern taraftarları (Nobel Ödülü sahibi İngiliz biyofizikçi F. Crick dahil), yaşamın Dünya'ya kazara veya uzaylı uzaylılar tarafından kasıtlı olarak getirildiğine inanıyor. Gökbilimciler Ch. Wickramasinghe (Sri Lanka) ve F. Hoyle'un (İngiltere) bakış açısı pansermi hipotezine bitişiktir. Mikroorganizmaların uzayda, özellikle de bilim adamlarına göre oluştukları gaz ve toz bulutlarında çok sayıda mevcut olduğuna inanıyorlar. Daha sonra bu mikroorganizmalar kuyruklu yıldızlar tarafından yakalanır ve kuyruklu yıldızlar gezegenlerin yakınından geçerek "yaşam mikroplarını ekerler."

BÖLÜM 2. PROTEİN-KOASERVAT TEORİSİ A.I. OPARINA

2.1Teorinin özü

Dünyadaki canlı organizmaların kökenine ilişkin ilk bilimsel teori, Sovyet biyokimyacı A.I. Oparin (1894-1980). 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:

Organik maddelerin ortaya çıkışı.

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

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 (birkaç bin dereceye kadar). Soğudukça katı bir yüzey oluştu (yer kabuğu - litosfer).

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 100 santigrat derecenin altına düştüğünde su buharı yoğunlaşmaya başladı ve dünya okyanuslarını oluşturdu. Şu anda A.I. Oparin, abiogenik sentez, yani birincil dünya okyanuslarında, çeşitli basit kimyasal bileşiklerle doyurulmuş, volkanik ısı, yıldırım deşarjları, yoğun ultraviyole radyasyon ve diğer çevresel faktörlerin etkisi altında "birincil et suyunda" meydana geldi. daha karmaşık organik bileşikler ve ardından biyopolimerler başladı. Organik maddelerin oluşumu, canlı organizmaların (organik madde tüketicileri) ve ana oksitleyici madde olan oksijenin bulunmaması ile kolaylaştırılmıştır. 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 dizildi. Kolloidlerin çevreyle molekül alışverişinde bulunabileceği (heterotrofik beslenmenin bir prototipi) ve belirli maddeleri biriktirebileceği varsayılmaktadır. Başka bir molekül türü ise kendini çoğaltma yeteneğini sağladı. A.I.'nin görüş sistemi Oparin'e "koaservat hipotezi" adı verildi.

Oparin'in hipotezi, yaşamın kökenine ilişkin biyokimyasal fikirlerin geliştirilmesinde yalnızca ilk adımdı. Bir sonraki adım L.S.'nin deneyleriydi. Miller, 1953'te, elektriksel deşarjların ve ultraviyole radyasyonun etkisi altında, birincil dünya atmosferinin inorganik bileşenlerinden amino asitlerin ve diğer organik moleküllerin nasıl oluşabileceğini gösterdi.

Rusya Bilimler Akademisi Akademisyeni V.N. Parmon ve diğer bazı bilim insanları, organik moleküllerle doymuş bir ortamda otokatalitik süreçlerin bu moleküllerden bazılarını kopyalayarak nasıl meydana gelebileceğini açıklamak için çeşitli modeller önermektedir. Bazı moleküller daha başarılı bir şekilde kopyalanırken bazıları daha az başarılı olur. Bu, biyolojik evrimden önce gelen kimyasal evrim sürecini başlatır.

Günümüzde biyologlar arasında hakim olan hipotez, bireysel moleküllerin çoğaldığı ve rekabet ettiği kimyasal evrim ile DNA-RNA-protein modeline dayalı tam yaşam arasında, bireysel moleküllerin çoğaldığı ve rekabet ettiği kimyasal evrim arasında bir ara aşama olduğunu belirten RNA dünyası hipotezidir. moleküller çoğaldı ve birbirleriyle rekabet etti. Bazı RNA moleküllerinin otokatalitik özelliklere sahip olduğunu ve karmaşık protein moleküllerinin katılımı olmadan kendi kendini kopyalamayı sağlayabildiğini gösteren çalışmalar zaten mevcut.

Modern bilim, inorganik maddenin yaşam süreçlerinin yüksek düzeyde organizasyon özelliğine tam olarak nasıl ulaştığına dair kapsamlı bir açıklamadan hâlâ uzaktır. Ancak bunun, maddenin organizasyon düzeyinin adım adım arttığı, çok aşamalı bir süreç olduğu açıktır. Bu adım adım komplikasyonun spesifik mekanizmalarını ortaya çıkarmak gelecekteki bilimsel araştırmaların görevidir. Bu çalışmalar iki ana yönde ilerlemektedir:

Yukarıdan aşağıya: biyolojik nesnelerin analizi ve bunların bireysel elemanlarının olası oluşum mekanizmalarının incelenmesi;

Aşağıdan yukarıya: “kimyanın” karmaşıklığı – giderek daha karmaşık hale gelen kimyasal bileşiklerin incelenmesi.

Şu ana kadar bu iki yaklaşımın tam bir kombinasyonunu elde etmek mümkün olmadı. Bununla birlikte, biyomühendisler, en basit biyolojik moleküllerden "planlardan", yani bilinen genetik koddan ve protein kabuğunun yapısından, en basit canlı organizmayı - bir virüsü - birleştirmeyi çoktan başardılar. Bu da cansız maddeden canlı bir organizma yaratmak için doğaüstü etkilere gerek olmadığını kanıtlıyor. Dolayısıyla bu sürecin doğal ortamda insan katılımı olmadan nasıl gerçekleşebileceği sorusuna cevap vermek gerekiyor.

Yaşamın kökeninin abiojenik mekanizmasına karşı yaygın bir "istatistiksel" itiraz vardır. Örneğin, 1996 yılında Alman biyokimyacı Schram, RNA tütün mozaik virüsünde 6000 nükleotidin rastgele bir kombinasyonunun olasılığını hesapladı: 102.000'de 1 şans. Bu, rastgele oluşumun tamamen imkansızlığını gösteren son derece düşük bir olasılıktır. böyle bir RNA. Ancak gerçekte bu itiraz yanlış yapılandırılmıştır. Viral RNA molekülünün farklı amino asitlerden "sıfırdan" oluşması gerektiği varsayımına dayanmaktadır. Kimyasal ve biyokimyasal sistemlerin adım adım komplikasyonu durumunda olasılık tamamen farklı hesaplanır. Ayrıca, böyle bir virüse sahip olmanıza gerek yok, başka bir virüse değil. Bu itirazlar dikkate alındığında, viral RNA'nın ortaya çıkmasının sentezinin olasılığına ilişkin tahminlerin tamamen yetersizlik noktasına kadar hafife alındığı ve yaşamın kökenine ilişkin abiogenik teoriye ikna edici bir itiraz olarak değerlendirilemeyeceği ortaya çıkıyor.

2.2 Alexander Ivanovich Oparin ve yaşamın kökeni teorisi

1935 yılının başından itibaren, Oparin'in A.N. ile birlikte kurduğu SSCB Bilimler Akademisi Biyokimya Enstitüsü çalışmalarına başladı. Bach. Enstitünün kuruluşundan bu yana Oparin, gelecekte evrimsel biyokimya ve hücre altı yapılar laboratuvarına dönüştürülecek olan Enzimoloji Laboratuvarı'na başkanlık etti. 1946'ya kadar A.N.'nin ölümünden sonra müdür yardımcısıydı. Bach bu enstitünün yöneticisidir.

3 Mayıs 1924'te Rus Botanik Derneği'nin bir toplantısında, organik maddelerin et suyundan yaşamın kökenine dair bir teori önerdiği "Hayatın Kökeni Üzerine" bir rapor verdi. 20. yüzyılın ortalarında, karmaşık organik maddeler, elektrik yüklerinin bir gaz ve buhar karışımından geçirilmesiyle deneysel olarak elde edildi; bu, varsayımsal olarak eski Dünya atmosferinin bileşimiyle örtüşüyor. Oparin, koaservatları (yağlı zarlarla çevrelenmiş organik yapılar) prohücreler olarak değerlendirdi.

1951'deki ölümünden sonra S.I. Vavilova A.I. Oparin, Tüm Birlik Eğitim Derneği "Znanie" nin yönetim kurulunun ikinci başkanı oldu. M.B.'nin Znanie'nin başkanlığına seçildiği 1956 yılına kadar bu görevde kaldı. Mitin.

1970 yılında Uluslararası Yaşamın Kökeni Araştırmaları Derneği düzenlendi ve Oparin ilk başkanı ve ardından onursal başkanı seçildi. 1977 yılında ISOL İcra Komitesi, A.I.'nin adını taşıyan Altın Madalyayı kurdu. Bu alandaki en önemli deneysel araştırmaya verilen Oparin Madalyası.

2.3 Kimyasal Evrimin Kökenleri "İlkel Çorba"

Yaşamın kökeninin ilk aşamasına ilişkin bilgimizdeki bazı eksikliklere rağmen oldukça kesin sonuçlara ulaşabiliyoruz. Sonuçta güneş sistemi içerisinde 24'e kadar karbon ve nitrojen atomu içeren bileşiklerin sentezlenmesinin mümkün olduğunu biliyoruz. Sıralı bir diziye sahip polimerlerin varlığına ilişkin hiçbir veri olmamasına rağmen, polimerler de dahil olmak üzere daha karmaşık bileşiklerin sentezlenmesi de mümkün olabilir. "İlksel et suyu" olarak bilinen ortamın bileşimi hakkında söyleyebileceklerimiz bu kadar.

Yeni bilgiler biriktikçe, basit hibrit moleküllerden elde edilen birincil sentez ürünlerinin mutlaka uygun koşullar altında oluşacağı giderek daha açık hale geliyor. Bu koşullar son derece çeşitli olabilir ve bu nedenle, söz konusu sentezler kesin olarak tanımlanmış herhangi bir zaman ve mekanla ilişkilendirilmemektedir.

Gerçekler, deneyler ve gözlemler, herhangi bir yıldızın yakınında, yeterli miktarda "hammadde" (toz ve gaz) varlığında oldukça karmaşık kimyasal bileşiklerin sentezlenme olasılığını göstermektedir. Dolayısıyla ilk aşama, yaşamın ortaya çıkışından çok, ona hazırlıktır. Her şey sıradan astrofiziksel süreçlerle oluşan malzemelerle başlar; daha sonraki dönüşümler, hiçbir yeni ilkeyi içermeden, kimya yasalarına tam uygun olarak gerçekleştirilir. Aynı zamanda, zaten bu aşamada, daha sonra canlıların inşasında kullanılacak olan bu tür bileşiklerin belirli bir ön seçimi vardır. Sonuç olarak, bu ilk aşamada meydana gelen süreçler, sonraki biyosentez sürecinin tamamını etkilediğinden, kendileri de gezegenlerde mevcut olan belirli koşullara bağlıdır. Bu nedenle güneş sistemindeki yüzeyinde okyanuslar bulunan tek gezegen olan Dünya, aynı zamanda yaşamın gelişmiş olduğu tek gezegen haline geldi.

2.4 Yaşamın kökeni sürecinin aşamaları

Aşama 1. Bu aşama, sonunda canlı sistemlere dahil edilmesi gereken moleküllerin ve moleküler sistemlerin artan karmaşıklığına karşılık gelir. İlk aşamada, karbon, nitrojen ve oksijen melezlerinden (yani metan, amonyak ve sudan) organizma öncesi moleküllerin oluşumu gerçekleşti. Bu gazlar hala uzayda (Evrenin daha soğuk kısımlarında) moleküler formda bulunmaktadır. İlk aşamanın pek çok yerde gerçekleşebileceği açık görünüyor; bunlardan yalnızca Dünya ve asteroit kökenli göktaşları kesin olarak biliniyor. Birincil alan bulutu böyle bir yer olabilirdi. Miller ve takipçileri tarafından yapılan bu süreçlerin laboratuvarda simüle edilmesinin de mümkün olduğu ortaya çıktı. Bu deneylerde en önemli biyolojik moleküller elde edildi: proteinlerin bir parçası olan bazı organik bazlar (örneğin adein); bazı şekerler, özellikle raboz ve bunların fosfatları ve son olarak, oksidatif enzimlerin ve enerji taşıyıcılarının önemli bir bileşeni olarak görev yapan porfirinler gibi bazı daha karmaşık nitrojen içeren bileşikler.

Aşama 2. İkinci aşamada, benzer veya aynı monomerlerin veya alt moleküllerin doğrusal bir sırayla birleştirilmesiyle, esas olarak az önce bahsedilen moleküllerin yanı sıra daha karmaşık moleküllerden oluşan Oparin "birincil çorba"nın bileşenlerinden polimerler oluşturuldu. . Görünüşe göre mevcut nükleik asitlerin ve proteinlerin daha basit analogları olan bu tür polimerlerin evriminin belirleyici bir aşamasında, birçok biyoloğun yaşamın önemli bir ayırt edici özelliği olarak gördüğü katı üreme ve replikasyon mekanizması ortaya çıkmış olmalı. Şu ana kadar, buna yol açabilecek süreçleri ancak o dönemde Dünya'da var olduğu anlaşılan koşullar altında mantıksal olarak yeniden inşa edebildik. serbest suyun yanı sıra çözeltideki gaz molekülleri ve metal iyonlarının varlığında. Tüm bunların Ay gibi susuz gök cisimlerinde veya daha da fazlası, yalnızca bağlı durumda su içeren (hidrat veya buz şeklinde) asteroit kökenli göktaşlarında olabileceğini hayal etmek zordur.

3. BÖLÜM: HAYATIN KÖKENİNİ ARAŞTIRMANIN İHTİYACI

Yaşamın kökenini araştırmanın temel pratik motivasyonu, onsuz modern yaşamı anlayamayacağımız ve dolayısıyla onu kontrol edemeyeceğimizdir. Özünü, yeteneklerini ve sınırlarını anlamak, ardından birincisini geliştirip ikincisini aşmak için yaşamın kökenini incelemek gerekir. Daha geniş anlamda, yaşamın kökeninin incelenmesi, yaşamın anlamını aramaya yönelik daha ileri bir girişimi temsil eder. Antik çağlardan bu yana yaşamın anlamı çeşitli şeylerde görülmüştür, ancak zamanla yaşamın anlamına ilişkin çeşitli yolların sahteliği, bunların nihai tutarsızlığı giderek daha açık hale gelmiştir. Orta Çağ'a kadar ve hatta daha sonrasına kadar dünya düzeninin genel sisteminde yaşamın amacının bilindiği düşünülüyordu. Farklı medeniyetlerdeki farklı insanlar bu soruyu farklı şekillerde çözdüler, ancak bu çözümler o kadar benzerdi ki aynı cevabın varyantları olarak düşünülebilir; en basit cevap, hayatın her şeyi bilen ve her şeye gücü yeten bir Tanrı'nın planlarında anlam taşıdığıydı. Rab'bin iradesi yerine getirilmelidir ve bazen bunun ne olduğunu anlamak zorsa, çeşitli yorumlara izin verilir. Ancak tüm bu yanıtlardan yalnızca biri doğru olabilir. Ve bu cevabın ne olduğu herkese değil, sadece gerçek müminlere verilmektedir.

17. yüzyılda başlayan bilimsel devrim, giderek inancın temellerini sarstı. Ancak keşifleri ve entelektüel anlayışlarıyla şu ya da bu şekilde imanın kalesini (bazen tamamen bilinçsizce) yok edenlerin zihinlerinde bile inanç hâlâ var olmaya devam etti. Çelişkili bir şekilde, saldırı ne kadar güçlüyse, insanların zihni de o kadar çok bu inanca takılı kaldı. Doğal olarak Evren hakkındaki dini görüşlere son vermek zorunda kalan diğer araştırmacılara karşı direniş de bundan kaynaklanıyor. Yeni fikirlere karşı direniş, Kopernik ve hatta Darwin zamanındaki kadar şiddetli olmaktan çıkmış olsa da, hâlâ varlığını sürdürüyor. Bu arada, yaşamın olası kökeni hakkında bilinen çok az şey, inancın temellerini geçmişteki herhangi bir keşfin yapabileceğinden çok daha derinden sarsmaya yetiyor. Bir bütün olarak Evrenin yapısı ve içinde meydana gelen süreçler bizim için kaba biçimde de olsa netleşmeye başlıyor ve bundan sonra hiçbir şey değişmeden kalamaz.

İnsanın kökenini ve kaderini açıklayan mitlere duyulan ihtiyaç, tarihin şafağında ortaya çıktı ve bu tür pek çok mit eski çağlardan beri biliniyor, ancak henüz zihni ve kalbi eşit derecede tatmin edecek hiçbir şey ortaya çıkmadı. Bir yandan insan aklının ve gözlemlerinin kusurlarını düzeltmek için imana başvurulurken, diğer yandan Evrenin bilimsel bir resmi olarak kabul edilen tablo anlamsız, kuru ve yetersiz görünmeye başladı. Artık nihayet arzu edilen anlamı görmeye başlıyoruz ve bu, “rahatlatıcı bir felsefenin” yaratılması sayesinde değil, pratikte hayatın zorluklarının azalması ve insan yeteneklerinin artması sayesinde oluyor.

4. BÖLÜM: YERYÜZÜNDE 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 bilim insanları arasında popüler olan ilkesi şu: "Canlılar ancak canlılardan 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. Bu sayının ihmal edilebilir boyutunu bir düşünün! 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, yaşı 3,8 milyar yıla ulaşan, yani Dünya'nın oluşum zamanına yakın (son tahminlere göre 4-4,5 milyar yıl önce) kayalarda oldukça karmaşık organize 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."

Artık yaşam biçimi hidrosferle son derece yakından bağlantılı. 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 belirlenirken suyun kendisi olağanüstü bir bileşiktir. Dolayısıyla P. Privalov'a göre su, her eylemin "bayrak yarışı" şeklinde dağıtıldığı, yani "uzun mesafe eyleminin" 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 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 adamları, özellikle de Amerikalılar, G. Feinberg ve R. Shapiro, aşağıdaki varsayımsal olarak olası seçenekleri modelliyor:

Plazmoidler - hareketli elektrik deşarjı 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 dayanan yaşamdır;

Hidrojenler, sıvı metan "göletleri" ile kaplı gezegenlerde düşük sıcaklıklarda var olabilen yaşamdır ve ortohidrojenin parahidrojene dönüşümünden enerji çeker;

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 dek 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 farklı varlıklar olarak tanıyabilir miyiz?

20. yüzyılın biyolojisi, yaşamın moleküler temelini ortaya çıkararak canlıların temel özelliklerine ilişkin anlayışı 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.

Özünü, yeteneklerini ve sınırlarını anlamak, ardından ilkini geliştirip ikincisini aşmak için yaşamın ortaya çıkışını incelemek gerekir.

Hayat doğanın en karmaşık olaylarından biridir. Antik çağlardan beri gizemli ve bilinemez olarak algılanmış ve bu nedenle materyalistlerle idealistler arasında kökeni konusunda keskin bir mücadele olmuştur. İdealist görüşlerin bazı taraftarları, yaşamı, ilahi yaratılışın bir sonucu olarak ortaya çıkan manevi, maddi olmayan bir prensip olarak görürler. Materyalistler ise tam tersine, Dünya'daki yaşamın cansız maddelerden kendiliğinden oluşma (abiyogenez) yoluyla ortaya çıktığına veya başka dünyalardan, yani canlıların getirilerek ortaya çıktığına inanırlar. diğer canlı organizmaların (biyogenez) ürünüdür.

Modern bilimsel kavramlara göre hayat, büyük organik moleküller ve inorganik maddelerden oluşan, kendi kendine çoğalabilen, kendini geliştirebilen ve varlıklarını sürdürebilen karmaşık sistemlerin, birbirleriyle enerji ve madde alışverişi sonucu ortaya çıkma sürecidir. çevre. Böylece biyoloji bilimi materyalist bir pozisyon alır.

Aynı zamanda yaşamın kökeni sorunu da henüz kesin olarak çözülmedi.

EDEBİYAT

1. Oparin A. I. Dünyadaki yaşamın ortaya çıkışı. - Tiflis: Tsebrary Bakanlığı, 1985. - 270'ler.

2. Bernal D. Yaşamın Kökeni Ek No. 1: Oparin A. I. Yaşamın Kökeni. - Moskova: Mir, 1969. - 365'ler.

3.Vernadsky V. I. Canlı madde. - Moskova: Bilim, 1978. - 407'ler.

4. Naydysh V. M. Modern doğa bilimi kavramları - Moskova: Nauka, 1999. - 215'ler.

5. genel biyoloji. Ed. N. D. Lisova. -Minsk, 1999 - 190'lar.

6. Ponnamperuma S. Yaşamın kökeni. - Moskova: Mir, 1977. - 234'ler.

7. Vologodin A. G. Dünyadaki yaşamın kökeni. - Moskova: Bilgi, 1970. - 345'ler.

8. Ignatov A.I. Yaşamın kökeni sorunu. - Moskova: Sovyet Rusya, 1962. - 538'ler.

9. Bernal J. Yaşamın ortaya çıkışı. - Moskova: Mir, 1969. - 650'ler.