Сущность живого и проблема его происхождения кратко
Обновлено: 04.07.2024
Интуитивно мы понимаем, что есть живое и что есть мертвое.
Не вполне приемлемым является и определение жизни, данное в свое время немецким философом Ф. Энгельсом, который определял жизнь как способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней средой. Уязвимость этого определения связана с тем, что в нем не соблюдается другое требование логики, требующее использования в определении лишь такого признака или их совокупности, которые свойственны только данному понятию и отсутствуют у других понятий. Простой пример показывает, что состоять из белков и обмениваться веществами с окружающей средой могут и мертвые объекты. Так, живая мышь и горящая свеча с физико-химической точки зрения одинаково имеют в своем составе белки и находятся в одинаковом состоянии обмена веществ, равно потребляя кислород и выделяя углекислый газ. Но в одном случае этот сходный процесс обмена веществ происходит в результате свойственного живым организмам процесса дыхания, а в другом — в результате процесса горения. Таким образом, оказывается, что обмен веществ является хотя и необходимым, но недостаточным критерием для определения жизни, так же, как и наличие белков.
Учитывая этот негативный опыт, современная биология, в соответствии с логическими правилами определения понятий, следует по пути перечисления всех необходимых исущественных признаковживых организмов, которые отличают их от неживых объектов. При этом подчеркивается, что только совокупность данных свойств дает представление о специфике жизни.
К числу необходимых и существенных свойств живого относят следующие.
• Живые организмы являются высокоорганизованными структурами. Уровень их организованности значительно выше, чем тот, который достигнут неживыми системами. Это своего рода острова упорядоченности в окружающем их океане беспорядка. Высшим проявлением этого важнейшего свойства всего живого является человек и созданный им социальный, общественный организм, наиболее ярким выражением упорядоченности которого являются выработанные людьми общечеловеческие нормы нравственности.
• Но для того чтобы поддержать достигнутый уровень упорядоченности, живые системы могут существовать только как неравновесные и незамкнутые, открытые. Они должны постоянно
взаимодействовать с окружающей их неживой средой, заимствуя у нее вещества, энергию и перерабатывая их в необходимые для поддержания жизни формы. Для осуществления этого обмена живые организмы прямо или косвенно используют солнечную энергию. Основную роль в осуществлении обмена веществ, или метаболизма, в живых организмах играют белковые соединения, замечательным свойством которых является их высокий химизм, т.е. способность к активному взаимодействию с другими веществами.
Глубокое осознание неразрывной связи живого с окружающей природной средой является необходимой предпосылкой решения современной цивилизацией возникших перед ней острых экологических проблем.
• Еще одним уникальным признаком живого является его способность к самовоспроизведению, размножению. Эта способность живых организмов оценивается как самое существенное их свойство. На химическом уровне этот признак живого связан с особыми свойствами самовоспроизведения, копирования, которыми обладают входящие в состав всех живых организмов наряду с белками нуклеиновые кислоты. Именно эти химические структуры обеспечивают способность живых организмов передавать потомкам информацию, необходимую для жизни, развития и размножения. Данная информация содержится в образуемых из нуклеиновых кислот генах — мельчайших единицах наследственности, локализованных во внутриклеточных структурах. Именно генетический материал определяет целенаправленное, упорядоченное развитие организма. Вот почему потомки оказываются похожими на родителей. Однако в процессе передачи информации потомству ее со-
держание не остается неизменным, оно подвергается разного рода случайным воздействиям, изменяется, перестраивается, искажается, или, как говорят биологи, мутирует. Под влиянием мутаций потомки оказываются не только похожими на родителей, но и отличаются от них, чем и обеспечивается развитие видов.
Обобщая и несколько упрощая все изложенное о специфике живого, можно свести его отличительные признаки к трем главным: метаболизм, или обмен веществ; способность к передаче наследственной информации и самовоспроизведению; изменчивость под воздействием мутаций, или мутабильность.
На базе этих основных признаков может быть сформулировано следующее краткое определение сущности живого.
Однако шок в научном мире вызвало не столько это определение, сколько защищаемое Типлером положение о существовании бога в качестве источника этой информации и о возможно-
1 Волькеншшейн М.В. Современная физика и биология // Вопросы философии. — 1989. - № 8. - С. 9.
Дискуссионным является до сих пор не только вопрос о сущности жизни, но и теснейшим образом связанная с ним проблема происхождения живого, его зарождения и развития.
7.3. Происхождение жизни
Для более полного понимания любого явления необходимо рассмотреть его не только в статике, с точки зрения основных признаков, но и в динамике — в плане возникновения и развития. Дополняя и уточняя друг друга, эти два подхода помогают составить более глубокое представление о сущности предметов и явлений окружающей нас действительности. Это относится и к познанию феномена жизни.
В современной культуре существуют две главных концепции происхождения живых существ: религиозная, креационистская, и научная, эволюционистская. Несмотря на претензии на непогрешимость, которые пытается предъявить каждая из этих концепций, с научной точки зрения они обе носят лишь вероятностный, гипотетический характер.
Креационистская (от лат. creatio — сотворение) теория, если изложить ее содержание, не опираясь на те или иные религиозные догмы, представляет собой основанное на вере религиозное учение о чудесном сотворении мира, в том числе и жизни, богом из ничего, из пустоты. Наиболее последовательно это учение представлено в монотеистических религиях — иудаизме, христианстве, исламе. Креационизм утверждает постоянство, неизменность видов живых организмов, сотворенных богом в результате единовременного акта.
Так, в Библии акт творения, якобы продолжавшийся всего шесть дней, изображается следующим образом.
1-й день: Бог создал небо и землю, а также свет и воду, т.е. материал, который стал началом единой Вселенной.
1 Физика бессмертия: Интервью с Ф. Типлером // Зеленый мир. — Спец. вып. № 29. — 1996. - С. 13.
2-й день: Бог создал небо, которое разделило воды верхние и нижние.
3-й день: Бог указал воде место, куда течь, чтобы обнажилась суша. Затем он покрыл сушу травами и деревьями.
4-й день: Бог создал солнце, луну и звезды.
Таким образом, согласно библейскому тексту, для создания всего живого Богу хватило нескольких дней.
Эволюционистская концепция — представляет собой научную теорию, основанную на человеческом разуме; она связывает возникновение жизни с длительным процессом универсальной эволюции природы, взаимодействий порядка и хаоса и ее самоорганизации, упорядочения на определенном этапе. Эволюционизм является результатом тщательных экспериментальных и теоретических исследований и весьма детально разработан современным естествознанием.
И по своему содержанию, и по используемым методам эти концепции практически противоположны. Однако в современных условиях усиления взаимной терпимости религии и науки наметилось некоторое их сближение. Некоторые современные ученые, как уже говорилось выше, размышляя о целях универсальной, в том числе и биологической, эволюции Вселенной, порой используют категорию Высшего Разума, близкую, по сути к понятию бога. Что же касается теологов, то они внимательно анализируют новейшие достижения естествознания, правда, главным образом для того, чтобы подвергнуть их жесткой критике с позиций креационизма 2 .
Эволюционная теория сегодня ищет новые аргументы для своего подтверждения в достижениях всей совокупности естественных наук. В частности, для ее дальнейшего обоснования используется теория самоорганизации,созданная во второй половине прошлого века русским ученым, специалистом в области физической химии, лауреатом Нобелевской премии И. Р. Пригожиным.
Согласно его идеям, положившим начало новой науке о самоорганизации систем — синергетике,наша Вселенная явилась
1 Библия. — Религиозное издание, 2000. — Быт. 1: 14—30.
2 Хобринк Б. Эволюция. Яйцо без курицы. — М.: Мартис, 1993.
результатом длительного процесса саморазвития, самоорганизации. Основными характеристиками этого процесса, по мнению Пригожина, являются как постепенное, плавное развитие, так и его перерывы в виде взрывов, революций и катастроф, ведущих к качественным сдвигам в развитии материи. В этих процессах велика роль и закономерности, и случайности 1 .
В свете фундаментальной естественно-научной теории самоорганизации дарвиновская теория биологической эволюции предстала как частный случай, как момент, или этап, в универсальной эволюцииВселенной.
Решающим моментом в истории Земли, образовавшейся около 6 млрд лет тому назад в составе Солнечной системы, а затем и в истории развития жизни на ней, было появление атмосферы. В ее составе кроме водорода появились также азот, углерод и кислород. Атмосфера молодой Земли постоянно подвергалась мощным воздействиям непрерывных изменений высоких температур, давления, радиации. Результатом этих процессов стали химические реакции, приведшие к появлению первых молекул органического вещества.
Пригожин Р., Стенгерс И. Порядок из хаоса. — М., 1986.
Так или иначе, но возникновение на основе молекулярных трансформаций первых живых существ стало величайшей революцией в развитии природы, которая положила начало качественно новому процессу — конкуренции между живыми организмами, который и был впервые описан Ч. Дарвиным, создавшим теорию биологической эволюции. Содержанию этой теории, и сегодня сохраняющей свое значение важнейшего обобщения в биологической науке, будет посвящен один из последующих разделов данной главы.
 |
Конечно, со времен Дарвина естествознание ушло далеко вперед; процесс возникновения и развития жизни описывается сегодня не только с помощью дарвиновской теории, но и на основе теории самоорганизации, созданной И. При-гожиным, которая раскрывает на атомно-молекулярном уровне механизмы добио-логической эволюции, создавшей физико-химические предпосылки возникновения живого. Совмещение дарвиновской теории эволюции с новейшей теорией самоорганизации, а также с открытиями современной генетики и создание на этой основе универсальной теории эволюции природыявляется одним из крупнейших достижений современного естествознания. Причем отметим, универсальная теория эволюции обосновывается наукой не только теоретически, но также и экспериментально, проведением множества физических, химических и биологических опытов в различных научных центрах многих стран, в том числе и в России.
Большой вклад в исследование проблем перехода от сложных органических веществ к простым формам жизни внес выдающийся русский биохимик академик А. И. Опарин. Его экспе-
риментами убедительно подтвержден вышеописанный процесс универсальной эволюции, результатом которой и стало возникновение жизни на Земле.
Отметим, что рассмотренные выше концепции происхождения жизни — религиозная и научная — продолжают сохранять свое влияние. Это связано с тем, что существуют они как бы в разных измерениях, в разных сферах духовной жизни. Креационистская концепция, основанная на вере, признает в качестве истин положения, которым нет доказательств в научном смысле. В результате она оказывается за рамками научного исследования. Религия и наука — эти две сферы человеческого постижения действительности — изначально по своим методам исключают друг друга. Для ученого истина всегда содержит элемент гипотезы, предварительности, но для верующего теологическая истина абсолютна.
Кроме указанных концепций происхождения жизни на Земле существуют и некоторые другие. Одной из них, пользующейся особой популярностью у писателей-фантастов, а также у уфологов, является концепция панспермии, или внеземного происхождения жизни. Эта концепция исходит из представления о возможности переноса живых организмов с одного космического тела на другое. Согласно панспермии, рассеянные в мировом пространстве зародыши жизни переносятся с метеоритами или перемещаются сами по себе под давлением светового излучения; подобным образом появилась будто бы и жизнь на Земле, ее источником стали занесенные из космоса споры микроорганизмов. По сути эта теория не дает объяснения рассматриваемой проблеме, а лишь переносит ее в какое-то другое место Вселенной.
"Саратовский Государственный Аграрный Университет им. Н.И. Вавилова"
Ответы на вопросы по современным философским проблемам биологических наук
5. Основные этапы развития представлений о сущности живого и проблеме происхождения жизни
Попытки решить вопрос о происхождении жизни были предприняты еще в античности. С тех пор было выработано 6 концепций. 1. Креационизм (теория сотворения) – практически во всех других религиях есть бог или боги, создавшие, породившие жизнь. В христианстве бог сотворил мир и человека за 6 дней. Эта концепция не является научной, т.к. утверждает, что жизнь создана богом, и это не проверить. Это положение является объектом веры, т.е. догматом. 2. Концепция самозарождения жизни из живого вещества – возникла в древности, что в связи с тем, что в мусорных кучах появляется личинки, черви и мухи. (Аристотель, Парацельс, Галилей, Декарт). Концепция была отвергнута в 17 веке путем невозможности зарождения червей в отсутствие мух. Окончательное опровержение предлагал в 60 годы 19 века Луи Пастер, когда стерилизовал пробирки. 3. Концепция панспермии – разработана в 1865 году Георгом Рихтером. Основная идея зародышей простых организмов выпали на землю вместе с метеоритами и космической пылью. 4. Концепция стационарного состояния – основная идея жизнь не возникла, она существовала всегда, изменениям подвергаются только изменения жизни. 5. Концепция случайного однократного появления – основная идея первичная живая молекула возникла случайно один раз. 6. Концепция биохимической эволюции – основана А.И. Опарин 1923г. В начале существования земли, на ней происходили синтезы углеродистых соединений, и их предбиологическая эволюция. Затем соединения усложнялись и превращались в промобионты, из них появились клеточные. В настоящее время центральной проблемой при происхождении жизни является описание эволюции развития механизма наследственности. Основная сложность в прояснении первичности происхождения белковых и нуклеиновых молекул. На протяжении 20 века велась дискуссия, участники которой разделились на две группы. 1. Концепция голо биоза утверждала первичность клеточных структур. 2. Концепция ген биоза утверждает первичность генетических молекул. Начало 1980 г. возобладала концепция, ген биоза и на первый план вышел вопрос – какая из генетических молекул появилась первой. В конце 80-х годов было выяснено, что первичной является РНК.
Жизнь на Земле. Богатство ее форм поразительно! Выйдите летом на лесную лужайку. Среди зелени трав и цветов стрекочут кузнечики, суетятся муравьи. По веткам деревьев прыгают белки, в небесной голубизне заливается жаворонок. Жизнь проникла и в глубины океана, и за полярный круг, поднялась на вершины самых высоких гор и даже еще выше – в разреженные слои атмосферы, где обнаружены многие виды микроорганизмов.
Содержание
Введение
1. Сущность жизни
2. Гипотезы происхождения жизни
2.1. Креационизм
2.2. Самопроизвольное зарождение
2.3. Теория стационарного состояния
2.4. Панспермия
2.5. Биохимическая эволюция
Вывод
Литература
Вложенные файлы: 1 файл
сущность живого и проблема его происхождения.docx
Еще одно из направлений креационизма - Теория разумного замысла.
Теория разумного замысла располагает тремя основными аргументами: нередуцируемая сложность, заданная сложность и антропологический принцип.
2) Заданная сложность – это понятие, состоящее в том, что если заданные сложные системы существуют в организмах, то определенная форма управления должна была привести к их возникновению. Заданная сложность доказывает, что комплексы структур попросту не могли появиться посредством случайных процессов. Например, представьте себе, что в одной комнате находится 100 обезьян, беспорядочно бьющих по 100 печатных машинках. В результате этого может появиться несколько слов, или даже предложение, но это никогда не приведет к написанию шекспировской драмы. А насколько же сложнее шекспировской пьесы является биологическая жизнь?
Французский микробиолог Л. Пастер (1822–1895) своими опытами с вирусами окончательно доказал несостоятельность идеи спонтанного самозарождения жизни. Однако, опровергнув эту гипотезу, он не предложил свою, не пролил свет на вопрос о возникновении жизни. Тем не менее опыты Л. Пастера имели большое значение в получении богатого эмпирического материала в области микробиологии его времени.
Согласно гипотезе стационарного состояния, жизнь никогда не возникала, а существовала вечно вместе с Землей, отличаясь большим разнообразием живого.
Оценки возраста Земли сильно варьировали — от примерно 6 000 лет по расчетам архиепископа Ашера до 5000 106 лет по современным оценкам, основанным на учете скоростей радиоактивного распада. Более совершенные методы датирования дают все более высокие оценки возраста Земли, что позволяет сторонникам теории стационарного состояния полагать, что Земля существовала всегда. Согласно этой теории, виды также никогда не возникали, они существовали всегда, и у каждого вида есть лишь две возможности — либо изменение численности, либо вымирание.
Сторонники этой теории не признают, что наличие или отсутствие определенных ископаемых остатков может указывать на время появления или вымирания того или иного вида, и приводят в качестве примера представителя кистеперых рыб — латимерию. По палеонтологическим данным кистеперые вымерли в конце мелового периода 70 млн лет назад. Однако это заключение пришлось пересмотреть, когда в районе Мадагаскара были найдены живые представители кистеперых. Сторонники теории стационарного состояния утверждают, что только изучая ныне живущие виды и сравнивая их с ископаемыми останками, можно сделать вывод о вымирании, да и в этом случае весьма вероятно, что он окажется неверным. Используя палеонтологические данные для подтверждения теории стационарного состояния, ее немногочисленные сторонники интерпретируют появление ископаемых остатков в экологическом аспекте. Так, например, внезапное появление какого-либо ископаемого вида в определенном пласте они объясняют увеличением численности его популяции или его перемещением в места, благоприятные для сохранения остатков. Большая часть доводов в пользу этой теории связана с такими неясными аспектами эволюции, как значение разрывов в палеонтологической летописи, и она наиболее подробно разработана именно в этом направлении.
По своей сущности эта гипотеза не относится к концепциям возникновения жизни, поскольку вопрос о происхождении жизни она принципиально не затрагивает.
Действительно, в настоящее время получены некоторые данные, указывающие на возможность образования органических веществ химическим путем в условиях космоса. Так, в 1975 г. предшественники аминокислот были найдены в лунном грунте. В межзвездных облаках обнаружены простейшие соединения углерода, в том числе и близкие к аминокислотам. В составе метеоритов найдены альдегиды, вода, спирты, синильная кислота и т. д.
Концепцию панспермии разделяли крупнейшие ученые конца XIX – начала XX в.: немецкий химик и агроном Ю. Либих, английский физик У. Томсон, немецкий естествоиспытатель Г. Гельмгольц, шведский физико-химик С. Аррениус. С. Аррениус в 1907 г. в своих трудах даже описывал, как с других планет в космическое пространство уходят с пылинками и живые споры организмов. Носясь в бескрайних просторах космоса под действием давления звездного света, они попадали на планеты и там, где были благоприятные условия (в том числе на Земле) начинали новую жизнь. Идеи панспермии поддерживали и некоторые русские ученые: геофизик П. Лазарев, биолог Л. Берг, биолог-почвовед С. Костычев.
Однако серьезных доказательств эта концепция не имеет, а многие доводы выступают против нее. Известно, что диапазон жизненных условий для существования живого довольно узок. Поэтому вряд ли живые организмы выжили бы в космосе под действием ультрафиолетовых лучей, рентгеновского и космического излучения. Но и не исключается возможность занесения отдельных предпосылочных факторов жизни на нашу планету из космоса. Следует отметить, что это принципиального значения не имеет, поскольку концепция панспермии в корне не решает проблемы происхождения жизни, а лишь переносит ее за пределы Земли, не раскрывая самого механизма ее образования.
Теория биохимической эволюции отражает современные представления о происхождении жизни на Земле и основывается на работах А.И. Опарина (1924) и Дж. Холдейна (1929). Эти представления заключаются в признании абиогенного, т.е. небиологического, возникновения органических веществ из химических элементов и неорганических молекул, составлявших атмосферу Земли в древности, путем длительной молекулярной эволюции. За прошедшие десятилетия концепция биохимической эволюции была подтверждена и существенно дополнена новыми данными из разных областей естествознания.
На первых этапах формирования Земли тяжелые элементы перемещались к ее центру, а более легкие оставались на поверхности. Металлы и другие способные окисляться элементы соединялись с кислородом, и в атмосфере Земли не было свободного кислорода. Атмосфера состояла из свободного водорода и его соединений (Н2О, СН4, NH3, HCN), т.е. носила восстановительный характер. По мнению А.И. Опарина, это служило важной предпосылкой для возникновения органических молекул небиологическим путем. До середины XX в. многие ученые полагали, что эти соединения могут возникать только в живом организме. Именно поэтому их назвали органическими соединениями в противоположность веществам неживой природы - минералам, названным неорганическими соединениями. Однако в 1953 г. Л.С. Миллер экспериментально доказал возможность абиогенного синтеза органических соединений из неорганических. Пропуская электрический разряд через смесь Н2, Н2О, СН4 и NH3, он получил набор нескольких аминокислот и органические кислоты. Позднее было установлено, что аналогичным путем в отсутствие кислорода могут быть синтезированы очень многие органические соединения, входящие в состав биологических полимеров (белков, нуклеиновых кислот и полисахаридов).
Возможность абиогенного синтеза органических соединений подтверждается тем, что в космическом пространстве обнаружены цианистый водород, формальдегид, муравьиная кислота, метиловый и этиловый спирты и др. В некоторых метеоритах обнаружены жирные кислоты, сахара, аминокислоты. Все это свидетельствует о том, что достаточно сложные органические соединения могли возникать в условиях, существовавших на Земле 4,0-4,5 млрд лет назад.
Более 4 млрд лет назад извергалось множество вулканов с выбросом огромного количества раскаленной лавы, выделялись большие объемы пара, сверкали молнии. По мере остывания планеты водяные пары, находившиеся в атмосфере, конденсировались и обрушивались на Землю ливнями, образуя огромные водные пространства. Поскольку поверхность Земли в то время была горячей, вода испарялась, а затем, охлаждаясь в верхних слоях атмосферы, вновь выпадала на поверхность планеты. Это продолжалось в течение многих миллионов лет. В водах первичного океана были растворены компоненты атмосферы, различные соли. Кроме того, туда попадали и непрерывно образующиеся в атмосфере под действием жесткого ультрафиолетового излучения Солнца, высокой температуры в областях грозовых разрядов и активной вулканической деятельности органические соединения - сахара, аминокислоты, азотистые основания, органические кислоты и др.
По мере смягчения условий на Земле стало возможным образование сложных органических соединений благодаря, вероятно, поглощению различных веществ на поверхности глин и других неорганических осадков, что повышало концентрацию реагирующих между собой веществ, в результате чего появились первичные биополимеры - полипептиды и полинуклеотиды.
Таким образом, условиями для абиогенного возникновения органических соединений были: восстановительный характер атмосферы Земли (соединения, обладающие восстановительными свойствами, легко вступают во взаимодействия между собой и веществами- окислителями), высокая температура, грозовые разряды и мощное ультрафиолетовое излучение Солнца, которое тогда е
Шпаргалки по философии для кандидатского минимума Часть 1 - Проблема происхождения и сущности жизни в современной науке и философии
Проблема происхождения и сущности жизни в современной науке и философии
Вопрос о происхождении жизни - один из самых трудных в современном естествознании, в первую очередь потому, что мы сегодня не можем воспроизвести процессы возникновения жизни такими, какими они были миллиарды лет назад. Ведь наиболее тщательно поставленный опыт будет лишь моделью, приближением, безусловно, лишенным ряда факторов, сопровождавших появление живого на земле. Существенный вклад в решение вопроса о происхождении жизни внесли биохимик А.И. Опарин (1894-1980), английские естество-испытатели Д. Бернал (1901-1971), Б.С. Холдейн (1892-1964) и др.
Первый шаг на пути к возникновению жизни заключается в образовании органических веществ из неорганического космического сырья. Такой процесс протекал при определенной температуре, давлении, влажности, радиации и т. д. На первой стадии данного процесса, вероятно, начал действовать предварительный отбор соединений, из которых позднее появилась организмы. Из множества образовавшихся веществ сохранились лишь наиболее устойчивые и способные к дальнейшему усложнению.
Для построения любого сложного органического соединения живых организмов нужен небольшой набор слагающих блоков - мономеров (низкомолекулярных соединений). Например, имея всего 29 сравнительно несложных мономеров, можно описать биохимическое строение любого живого организма.
Такое сравнительно небольшое число соединений - результат действия в течение почти миллиарда лет естественного отбора, выделившего их из огромного количества некогда возникших веществ и определившего их пригодность для возникновения живого. Можно сказать, что эволюции организмов предшествовала очень длительная химическая эволюция.
Второй важнейший шаг в образовании живых организмов заключался в том, что из множества отдельных молекул органических веществ, существовавших в первичном океане Земли, возникли упорядоченные сложные вещества - биополимеры: белки и нуклеиновые кислоты. Они уже обладали важнейшим биологическим свойством - воспроизводить аналогичные себе молекулы.
Формирование биополимеров происходило в первичном океане Земли. Для того, чтобы между соединениями могли произойти реакции, ведущие к образованию сложных биологически важных молекул, концентрация органических соединений должна быть сравнительно высокой. Такая концентрация веществ могла образоваться в результате осаждения соединений на различных минеральных частиц, например, на частичках глины или гидроокиси железа, образующих ил прогреваемого солнцем мелководья. Органические вещества могли образовать на поверхности океана тонкую плёнку, которую ветер и волны гнали к берегу, где они собирались в толстые слои с высокой концентрацией органических веществ.
Свободный кислород появился значительно позже, в результате деятельности первых фотосинтетиков - водорослей, а затем и наземных растений. Бескислородная среда облегчала, по-видимому, синтез биополимеров из неорганических соединений; кислород, как сильный окислитель, разрушил бы возникающие молекулы.
Отдельные несложные органические соединения стали объединяться в крупные биологические молекулы. Образовались ферменты - белковые катализаторы, способствующие возникновению или распаду молекул. В результате деятельности первичных ферментов возникли одни из важнейших органических соединений - нуклеиновые кислоты. Мономеры в нуклеиновых кислотах расположены так, что несут определённую информацию о синтезе белков и обмене с внешней средой веществом и энергией. Кроме того, молекулы нуклеиновых кислот пробрели свойство самовоспроизведения себе подобных. Можно считать, что с этого момента на Земле возникла жизнь.
Имелось несколько фаз становления жизни.
Длительная химическая эволюция веществ от атомарных форм через молекулярные и макромолекулярные структуры к простейшим одноклеточным организмам сопровождалась отбором таких комбинаций, которые были способны существовать не разрушаясь. Агрегатные состояния молекулярных структур отличались большей стабильностью и длительностью своего существования благодаря катализирующим качествам белковых веществ. Химические реакции, протекающие в клеточных агрегатах, обеспечивали формирование в них функций энергетики дыхания и перемещения, функций воспроизведения полимеров, функций накопления веществ, поступавших из внешней среды, функций превращения одних веществ в функции других, т. е. всех тех функций, которые называются метаболическими функциями клетки.
Насколько процессы зарождения жизни можно считать необходимыми или случайными? Этот вопрос, конечно же, не имеет однозначного ответа. Тот факт, что наша Земля является пока единственной планетой, на которой зародилась и существует жизнь, несомненно, относится к числу уникальных, случайных событий. Приоритет случайности просматривается и в гипотезе о том, что жизнь занесена на землю из Космоса, с других планет (гипотеза панспермии). Характер этой гипотезы не позволяет получить однозначный ответ на вопрос о возможности занесения жизни из Космоса на Землю. По- видимому, нельзя найти аргументов как исключающих возможность такого события, так и подтверждающих его. Вместе с тем само по себе обсуждение гипотезы панспермии не устраняет вопрос о земных условиях жизни. Случайность зарождения жизни на Земле сочетается с совокупностью условий, действие которых обладает свойствами необходимыми и достаточными. Во всяком случае, только взаимодействие таких факторов, как время, температура, отсутствие кислорода в земной атмосфере, наличие химических веществ и источников энергии, с необходимостью обусловило возможность появления живых организмов.
За один миллиард лет эволюции эукариотический тип клеточной организации дал широкое разнообразие живых форм от одноклеточных простейших до млекопитающих и человека.
Существование клетки зависит от выполнения ею ряда обязательных условий: отграничение от окружающей среды и обмен веществ с этой средой.
На основе биохимических механизмов внутри клетки происходят реакции диссимиляции и ассимиляции, образуются химические соединения для выполнения тех или иных функций. В процессе жизнедеятельности возникают вещества, которые подлежат удалению. Приобретение клеткой способности к активному движению облегчает задачу поиска пищи и избегания опасных ситуаций. Сохранение жизни во времени зависит от способности клеток к делению. В ходе эволюции совершенствование жизненно важных функций происходит путем их дифференциации, т. е. обособления. Нередко такое обособление связано с возникновением специальных структур.
Появление закономерности в виде разделения и специализации функций и структур представляет собой одно из всеобщих свойств жизни. Возникновение среди живых форм многоклеточных организмов, с которыми связано прогрессивное направление эволюции, является логическим развитием этого свойства. Перевод к многочисленности привёл к появлению полового размножения, выделению эмбрионального периода. В процессе исторического развития на планете возникло не менее 35 типов многоклеточных организмов. Из них до сих пор существуют 26, будучи представленными более чем 2 млн. видов.
Читайте также: