Теория первичного бульона о происхождении жизни кратко

Обновлено: 03.07.2024

Согласно теории Опарина — Холдейна древнейшая атмосфера Земли была полностью лишена кислорода и состояла из метана, аммиака и водорода. Когда на эту атмосферу стали воздействовать различные естественные источники энергии — грозы и извержения вулканов, — в океане начали формироваться основные химические соединения, необходимые для органической жизни. С течением времени молекулы органических веществ накапливались в океанах, пока не достигли консистенции горячего разбавленного бульона. Однако в некоторых районах концентрация молекул, необходимых для зарождения жизни, была особо высокой, и там образовались нуклеиновые кислоты и протеины. Взаимодействие между возникшими нуклеиновыми кислотами и протеинами в конце концов привело к возникновению генетического кода. В дальнейшем эти молекулы объединились, и появилась первая живая клетка.

Эксперимент Миллера

В 1954 г. Стэнли Миллер провел следующий эксперимент. Он создал аппарат из двух стеклянных колб, соединенных в замкнутую цепь. В одну из колб Миллер поместил устройство, имитирующее грозовые эффекты, — два электрода, между которыми происходит разряд при напряжении около 60 тыс. вольт; в другой колбе постоянно кипела вода. Затем он заполнил аппарат газовым составом, который, как он полагал, соответстветствовал атмосфере древней Земли: метаном, водородом и аммиаком. Аппарат проработал неделю, после чего были исследованы продукты реакции. В получившемся вязком месиве было обнаружено некоторое количество органических веществ, в том числе и простейшие аминокислоты — глицин и аланин. Позднее в разных условиях были получены также сахара и нуклеотиды.

Эксперимент, Миллер, аппарат, колбы, цепь

Результат был очень вдохновляющим, но прошло несколько десятилетий —и восторги несколько поутихли. Во-первых, предположение, что древнейшая атмосфера Земли состояла из метана, аммиака и водорода не подтвердилось. Для атмосфер каменистых планет характерен углекислый газ. Во-вторых, в 1960-х гг. случился прорыв в области изучения внутреннего устройства клетки. Тут то и выяснилось, что даже самая простая клетка устроена невероятно сложно. В клетке налажен изумительный механизм сложнейших молекул, и чтобы научиться такому слаженному взаимодействию, они должны были собраться в одном месте и остаться в близком соседстве надолго. Это очень трудно представить себе на морских просторах, где любая тесная компания в любой момент может быть разбавлена. Молекулы современной клетки удерживает от разброда и шатания сложно устроенная оболочка, но ведь когда-то ее не было! Скорее всего, дружное сообщество молекул возникло в каком-то ограниченном пространстве, вероятно, очень небольшом. Вдумчивый анализ химического состава нашего организма поможет понять, где и как это произошло.

Все знают, что наша кровь соленая на вкус. По своему химическому составу плазма крови близка к морской воде. Как и в море, там очень много хлористого натрия. Это — свидетельство того, что многоклеточные организмы формировались в морской воде, и кровь имитирует среду, в которой обитали исходные одноклеточные. У примитивных морских животных концентрация хлористого натрия практически совпадает с окружающей средой. На этом этапе, они еще просто не умеют регулировать соляной состав своего тела, у них нет таких органов, как почки.

При выходе на сушу животные попытались от избытка соли избавиться, но это им не вполне удалось. Концентрация NaCl в плазме наземного млекопитающего в несколько раз меньше чем в океанической воде, но все равно очень высокая. К тому времени как наши предки решились покинуть моря, слишком много тонких механизмов было настроено на определенный химический состав, например передача сигнала нейронами. Что-либо менять радикально было уже поздно. И вот по суше расползлись ходячие аквариумы с соленой водой. Когда они отползли далеко от берега, то стали страдать от недостатка соли и искать ее повсюду. Вот почему олени бегают на солонцы, а люди добавляют соль во все блюда. Вкус соли для нас приятен, потому что нам ее не хватает.

Пока все ложится на концепцию моря как колыбели жизни. Но плазма крови — не единственный вид жидкости в нашем теле, у цитоплазмы (внутриклеточной жидкости) состав совершенно другой. Натрия там совсем мало, даже меньше, чем в озерной воде, которую мы привыкли считать пресной. Зато там много калия, которого в морской воде и плазме крови совсем чуть-чуть. Очень многие внутриклеточные механизмы завязаны на него. Кроме того, в цитоплазме повышена концентрация четырех тяжелых металлов: железа, цинка, меди, марганца. Наконец, в клетке полно фосфора. Его там в тысячи раз больше, чем обычно бывает в морской воде. Чтобы поддерживать у себя внутри всю эту экзотику, плавающему в толще морской воды одноклеточному нужна плотная мембрана и сложная система транспортных белков, которые, как насосы, закачивают внутрь железо, медь, цинк, марганец, калий и фосфор и выводят наружу натрий. И как же такое могло получиться?

Напрашивается вывод, что собиралось все это в совершенно другой среде, близкой по химическому составу к цитоплазме. Именно там возникли первые одноклеточные. Потом их смыло в море, отчего они в большинстве своем, конечно же, погибли, но самые упрямые и удачливые обзавелись плотной мембраной и системой транспортных белков. Их потомки заселили океан, и спустя сотни миллионов лет из них получились многоклеточные животные. Таким образом, наша кровь хранит память о море, а цитоплазма — о еще более древней прародине.

Тайна "черных курильщиков"

Поскольку дело происходит на глубине в несколько километров, давление там огромное и вода при ста градусах и не думает закипать и испаряться. Она может разогреться до 300–400 ºC и остаться в жидком состоянии. Такой сверхкрутой кипяток отлично растворяет соединения серы и тяжелых металлов из окружающих пород. Потом этот чудовищно перегретый раствор рвется вверх и фонтанами бьет из дна, но очень быстро смешивается с ледяной водой окружающего океана. Раствор стремительно остывает, и некоторые растворенные в нем вещества начинают выпадать обратно. Из растворенных сульфатов получаются мелкие кристаллики сульфидов, нерастворимых и черных. Струя, бьющая из трещины, выглядит как густой черный дым, очень похожий на дым от горящих покрышек. Сульфидный порошок оседает вниз, и из дна подобно сталактитам вырастают черные башни, иногда покрытые белым налетом.

Есть и еще один аргумент не в пользу глубоководных гидротермальных полей. Живая клетка собирается из азотистых оснований, которые лучше других аналогичных молекул способны противостоять разрушительному действию ультрафиолетового излучения. Следовательно, она возникла там, где такого излучения много, а не на глубинах, куда не проникает ни единый солнечный луч. Между тем только на таких глубинах возможен сверхперегретый раствор, обеспечивающий богатый химический состав.

Вопрос о происхождении фосфора в живой клетке особенно сильно занимает ученых. Дефицит этого элемента в пригодных для усваивания живыми организмами состояниях вообще является одним из важнейших лимитирующих факторов развития земной биосферы. Обычно элемент P встречается в связанном виде в составе горных пород апатитов, которые растворяются очень плохо. Чтобы превратить апатиты в фосфорные удобрения их обрабатывают концентрированной кислотой. Современные дикорастущие растения и животные обычно берут фосфор из других организмов. А вот откуда его брали самые первые живые клетки?

Бессточные содовые озера

Содовое озеро, щелочь, климат, испарение

Авторы считают, что 4 млрд лет назад на Земле были все условия для формирования таких озер и зарождения в них жизни. Свежие вулканические породы при контакте с насыщенной углекислым газом атмосферой подвергались интенсивному кислотному выветриванию и высвобождающийся при этом из пород фосфор вместе с кальцием попадал в водоемы, где фосфор в результате пребиотических реакций включался в состав строительных блоков для создания РНК, белков и жиров.

Поскольку кушать фосфор тогда было еще особо некому, он должен был накапливаться в еще более высоких концентрациях, чем в современных озерах. И для этого не требовалась такая высокощелочная среда, как сейчас. Из-за повышенного содержания СО2 в атмосфере насыщенные фосфатом рассолы на ранней Земле могли быть нейтральными или даже слабокислыми.

Ранее эти же авторы показали, что условия содовых озер позволяют формирование высоких концентраций цианидов — солей синильной кислоты, участвующих в синтезе аминокислот, нуклеотидов и предшественников липидов.

Вулканические грязевы котлы

Однако на роль колыбели жизни претендует еще один кандидат. Это грязевые вулканические котлы. Такую научную гипотезу активно продвигают известный российский биофизик Армен Яковлевич Мулкиджанян и геолог Андрей Юрьевич Бычков.

Пузыри, грязевой вулкан, жизнь, котлы, климат, влажность

Грязевые котлы возникают, когда геотермальное поле расположено на суше, но в местности со сравнительно холодным и влажным климатом. Тогда случается, что дождевая вода, заливая огнедышащие трещины, частично испаряется, а частично просто нагревается, а потом постепенно остывает в каком-нибудь озерце или ручье. Получается своего рода перегонный куб, где происходит разделение веществ. Хлорид натрия остается в воде, а вот соли калия, цинка и марганца и соединения фосфора летят с паром. Притом этот пар вполне может где-нибудь конденсироваться. Кроме того, с паром еще летят силикаты, которые затем образуют зернистую грязь. Так возникает грязевой котел.

Что особенно приятно, там присутствует оксид фосфора в виде газа. Он очень хорошо реагирует с водой, и получаются полифосфаты — фосфорные цепочки. А ведь это важнейший элемент живой клетки! В биохимических процессах источником энергии является расщепление полифосфатной цепочки.

С медью и железом в грязевых котлах, правда, несколько хуже, но они и не столь критичны. Медь так вообще нужна только при кислородном метаболизме, а его на ранних этапах существования жизни быть не могло.

Правда, наряду с нужными веществами, на геотермальных полях обильно образуется серная кислота. Вероятно, именно это обстоятельство долго мешала ученым обратить внимание на грязевые котлы как место возникновения жизни. Какая уж там жизнь в такой агрессивной среде! Но дело в том, что кислота образуется от взаимодействия с атмосферным кислородом. Между тем свободный кислород в современной земной атмосфере является биогенным. Он — продукт фотосинтеза зеленых растений и цианобактерий. Естественно, что на момент возникновения первых живых организмов и еще довольно долго после их возникновения кислорода в атмосфере не было. Следовательно, не было и процесса образования серной кислоты в геотермальных источниках.

Есть и другие аргументы в пользу грязевых вулканов — наличие каолинитов, той самой зернистой грязи. Одной из замечательных особенностей этих минералов является их высокая пористость. Представьте себе пористый материал, пропитанный жидкостью, которая конденсировалась из пара в грязевом котле. Там полным-полно калия, совсем мало натрия, имеется цинк и марганец, в изобилии полифосфаты. Все это собрано в мелкие капельки, ограниченные минеральными стенками. Ничего не напоминает?

Добавьте к этому довольно стабильную температуру (зимой вода не замерзает) и некоторую склонность к пересыханию. Последнее приводит к тому, что время от времени концентрация растворов может резко возрастать, и все реакции ускоряются. В общем, очень похоже на то, что в таких вот пористых глинах все необходимые живой клетке комплексы молекул впервые и собрались. Но в грязевых ли котлах или в содовых озерах, всее ведет к тому, что жизнь зародилась на суше, хоть и в водной среде. Потом особо настырные ее представители освоили море, где за миллиарды лет эволюционировали в животных и отправились на повторное завоевание континентов.

Всем привет, я Маша Осетрова, и сегодня я расскажу вам о том, как на Земле могла появиться жизнь.

Вплоть до XVII века нашей эры с происхождением жизни все было просто: считалось, что живые организмы постоянно самозарождаются из неживой материи: мухи — из гниющего мяса, мыши — из грязных тряпок и так далее.

Начало многовековому поиску настоящего механизма зарождения жизни положил итальянец Франческо Реди, усомнившийся в том, что все может быть так просто. В серии экспериментов он клал куски мяса в кувшины, некоторые из которых оставлял открытыми, а некоторые — закрывал тонкой кисеей.

Оказалось, что черви заводятся только в незакрытых кувшинах, в которые могли залетать мухи и откладывать яйца. Так было показано, что самозарождение червей в гнилом мясе — миф.

Затем ученые открыли микроорганизмы, и все считали, что уж эти мельчайшие создания точно могут самопроизвольно возникать в подходящей среде. За опровержение этого мифа взялся итальянский ученый Ладзаро Спалланцани. Он кипятил бульон и запаивал его в стеклянных колбах, после чего тот не прокисал месяцами и годами в закрытом сосуде, однако быстро портился после его вскрытия.

Критики экспериментов Спалланцани возражали, что в таких условиях для зарождения жизни не хватает давления воздуха. Луи Пастер учел это обстоятельство и усовершенствовал опыты итальянского коллеги: вместо запанных колб он использовал открытые сосуды с длинным S-образно изогнутым горлом.

Повороты в стеклянной трубке препятствовали проникновению микроорганизмов в бульон, и он не портился, несмотря на приток воздуха. Так было показано, что даже микроорганизмы могут размножаться только из уже существующих микроорганизмов. Это поставило перед учеными новый вопрос: откуда все-таки на Земле возникла жизнь?

Одно из простейших объяснений — теория панспермии, согласно которой жизнь на Земле и не возникала, а была занесена на нашу планету из космоса. Она не объясняет, однако, того, как эта жизнь возникла, а в крайних интерпретациях предполагает, что жизнь — неотъемлемое свойство материи и существует с момента зарождения Вселенной.

В начале XX века широкое распространение получила теория абиогенеза — происхождения жизни из неживой материи, сформулированная Джоном Холдейном и Александром Ивановичем Опариным. Они предположили, что жизнь могла зародиться из так называемого первичного бульона — древнего океана, в котором под действием разрядов молний, солнечного ультрафиолета и вулканических извержений в бескислородной среде синтезировались сложные органические молекулы.

Эксперименты подтвердили, что в подобных условиях действительно можно получить простейшие аминокислоты, сахара и нуклеотиды — строительные блоки белков, углеводов и ДНК, соответственно.

Вопрос происхождения жизни на планете волнует умы ученых не одну сотню лет, однако единой гипотезы до сих пор нет. В рамках общеобразовательного курса школьникам предстоит познакомиться с теорией Опарина-Холдейна, которая объясняет возникновение живого путем биохимической революции. У данного подхода имеются как плюсы, так и минусы, однако он вполне логичен и позволяет разобраться в ряде важнейших вопросов.

Теория Опарина-Холдейна: основные положения и доказательства

Основные положения

Теория Опарина о происхождении жизни на Земле базируется на ряде важнейших принципов. Жизнь на планете, согласно взглядам отечественного ученого, зарождалась в три этапа. Сначала возникли органические соединения как таковые. Далее произошло образование белков, полисахаридов и липидов, то есть полимерных соединений. Наконец, процесс завершился появлением примитивных, но уже способных к воспроизводству, живых организмов.

Вторая особенность гипотезы — согласно ей, биологической (биогенной) эволюции предшествовала химическая, которая стала основной причиной появления сложных веществ. Сущность процесса:

УФ-лучи солнца

  1. На формирование сложных соединений оказала влияние атмосфера Земли, лишенная кислорода, а также разряды молний и УФ-лучи солнца.
  2. Органические вещества стали основой появления биополимеров, которые, в свою очередь, использовались для образования примитивных форм жизни (пробионтов).
  3. Когда в пробионтах появились нуклеиновые кислоты, они получили возможность передавать наследственную информацию и усложняться в следующих поколениях.
  4. Результат естественного отбора — выжить смогли лишь те организмы, которые оказались способными к воспроизводству.

Положения теории вполне логичны и вытекают одно из другого. Однако важно понимать то, какая проблема не была решена гипотезой Опарина. Дело в том, что пробионты (или проклетки, прообраз современных клеток) по сей день не изучены досконально. Поэтому непонятно, что именно побудило скопление полимеров перейти от нежилого состояния к дыханию, питанию и воспроизводству.

История и эксперименты

Они представляют собой средоточие органического вещества, отделенного от внешней среды посредством мембраны и способное поддерживать обмен с нею. Данный процесс представляет собой предшествующую стадию коагуляции — соединения мельчайших частиц воедино.

Гипотеза Опарина

Последующая разработка

Следующий этап развития теории — опыты и исследования американского химика Стэнли Миллера, который заинтересовался данным вопросом еще в студенческие годы. Ему удалось воссоздать искусственную среду и получить из неживой материи аминокислоты. Суть эксперимента:

Лаборатория

  1. В колбах, связанных между собой, были имитированы условия планеты.
  2. Колбы заполнили аммиаком, водородом и монооксидом углерода — смесью газов, которые составляли атмосферу Земли раннего периода.
  3. Часть системы составляла кипящая вода, пары при этом подвергались воздействию имитирующих молнию разрядов электричества.
  4. После охлаждения пар накапливался в нижней трубке в виде конденсата.
  5. Через неделю непрерывного процесса в колбе удалось обнаружить сахара, липиды и аминокислоты.

Однако эксперимент Миллера до сих пор критикуется представителями научного мира и не признается доказательством достоверности гипотезы Опарина и Холдейна.

Отличия взглядов и вклад в науку

Рассмотрев основные положения теории Опарина, можно отметить, что они с Холдейном дошли до сходных идей вне зависимости друг от друга. Однако в гипотезах двух ученых имеются и некоторые различия. Основное из них — разное представление о том, какие именно изначальные элементы стали источниками зарождения жизни. Согласно взглядам Опарина, это были белки, Холдейн же полагал, что основную роль сыграли нуклеиновые кислоты.

Другое различие:

Холдейн

  1. Русский исследователь — создатель теории — был убежден, что самозарождение жизни из неживой материи, то есть аборигенное, было возможным исключительно в условиях древнейшей атмосферы.
  2. Холдейн считал, что первичной была макромолекулярная система, способная к самовоспроизводству, а не коацерватная система.

Суть теории

Кратко можно сформулировать основные постулаты гипотезы двух авторов: живые организмы появились на планете из неживой материи, однако для этого процесса необходимы были условия, царившие на Земле миллиарды лет назад. Сейчас представляется невозможным полностью воссоздать эту картину, ведь то, что творилось в атмосфере столь глубокой древности, может быть высказано лишь на уровне предположений.

Особенности атмосферы тех лет:

Атмосфера

  1. Отсутствие кислорода (сейчас его образуют зеленые растения, которые в тот период, конечно, не существовали).
  2. Определенный температурный режим — очень жарко.
  3. Наличие источников энергии.
  4. Обязательное наличие воды.

Кроме того, гипотеза подразумевает и нахождение в атмосфере неорганических веществ, которые стали предшественниками органических соединений.

Согласно теории, можно выделить 5 этапов становления и развития жизни на планете, которые в наглядной форме представлены в таблице.

Этап Основные события
Первый — 6,5−3,5 млрд лет назад Образовалась первичная атмосфера, включающая аммиак, метан, водород, пары воды, углекислый газ и окись углерода.
Второй Поверхность планеты охлаждается до температуры +100°C, происходит образование первичного океана за счет конденсации водяного пара. В воде растворяются газы и минеральные вещества. Все это сопровождается сильнейшими грозами. Удары молний и ультрафиолетовые радиации становятся причиной синтеза аминокислот, сахаров, азотистых соединений — простых органических образований.
Третий Формирование белков простейшей структуры. Коацерватов, жиров.
Четвертый — 3,5−3 миллиарда лет назад Появление протобионтов, способных к обмену веществ и самовоспроизведению.
Пятый — 3 миллиарда лет назад Появление организмов с клеточным строением (прокариот-бактерий)

Идея о составе первичной атмосферы планеты основана на данных других наук, а также анализе оболочек иных планет Солнечной системы. Кроме того, доказательства второй и третьей стадии удалось получить в ходе многочисленных экспериментов по синтезированию жизни.

Развитие и доказательства

Теории происхождения жизни на планете принято подразделять на две большие группы: биогенез — все живое произошло от живого и абиогенез — живая материя образовалась из неживой. Гипотеза Опарина-Холдейна относится ко второму классу. В настоящее время современные исследования позволили несколько видоизменить и дополнить ее.

Сейчас большая часть исследователей полагает, что сначала у организмов возникла способность к самовоспроизведению, а лишь потом — к обмену веществ. Именно самовоспроизведение является основой передачи полезных качеств представителям нового поколения, то есть важнейшим составляющим эволюции в целом и естественного отбора в частности.

Теория Опарина-Холдейна

Выделяют также и дополнительные источники энергии, под воздействием которого сформировались первые живые организмы. Кроме разрядов молний и УФ-лучей, к ним относят:

  • естественную радиоактивность;
  • вулканические извержения;
  • солнечный ветер.

Все это помогло образованию химических связей. Изменились и представления ученых о составе атмосферы раннего периода, поскольку появились новые объективные данные. В частности, удалось установить, что концентрация углекислого газа была гораздо меньшей, чем полагали авторы гипотезы. Атмосфера планеты очень напоминала ту, которая сейчас наблюдается у Марса и Венеры: состояла в основном из углекислого газа и азота, другие же газы содержались в ней в весьма малой концентрации. Новые данные заставили повторить эксперимент Миллера, однако в его системе указанные вещества не повлекли за собой появления органики.

Опарин и Холдейн

Белки

Несмотря на выявленные современными исследователями недостатки, гипотеза Опарина и Холдейна стала важнейшим шагом в изучении особенностей появления первых живых организмов на планете. Ученым удалось создать четкую концепцию, которая в дальнейшем стала основой для множества теорий аборигенного зарождения жизни, их отправной точкой.

С самого раннего момента своего появления человечество наделяло природу особыми свойствами: существовал тотемизм - поклонение какому-либо животному или растению как своему мифическому защитнику. С течением времени появились монотеистические религии, в которых утверждалось, что настоящий мир создан творцом в результате акта сверхъестественного творения.

За всю историю существования человечества сторонниками этой теории не было приведено ни одного подтверждающего доказательства. Справедливо отметить, что и опровергнуть эту теорию невозможно. Основополагающим моментом здесь являются не факты, а вера.

Теория креационизма

Теория стационарного состояния

Согласно данной теории, жизнь никто и ничто не создал(о) - жизнь, как и Вселенная, существует вечно, не имея точки начала и конца. Отдельные тела в этой системе - галактики, звезды, небесные тела и живые организмы - рождаются и умирают.

Теория панспермии (греч. pan — всё и sperma — семя)

После формирования и остывания нашей планеты на ее поверхности сложились условия благоприятные для развития жизни. Теория панспермии гласит о том, что жизнь на нашу планету была занесена извне, из космоса с падением метеороида или астероида. На Землю попали зачатки живого - споры бактерий, вирусы.

Теория панспермии

Теория самозарождения

Сторонники этой теории считали (или считают, если такие еще остались)), что жизнь способна самозарождаться из неживого. Еще Аристотель считал, что личинки, из которых появляются мухи, самозарождаются в гниющем мясе. Эти представления были довольно долго распространены и популярны.

Особое внимание обратим на витализм (лат. vitalis — жизненный) - учение о существовании нематериальной сверхъестественной жизненной силы, управляющей жизненными явлениями. Витализм и теория самозарождения тесно взаимосвязаны.

Особенно активно эти идеи обсуждались в конце XVI века, когда апогея достигла легенда о гомункулусе. Свой рецепт "приготовления" гомункулуса Парацельс описывает так: "Возьмите сперму и заставьте ее гнить 7 суток в запечатанной тыкве, а затем в течение 40 недель в лошадином желудке, ежедневно добавляя кровь. В результате произойдет живой ребенок, как дитя, родившееся от женщины".

Гомункулюс

Кажется что-то таинственное и магическое скрыто за этими древними строками, однако это всего лишь остроумная шутка, на которую попались многие, даже из числа наших современников. Первым аргументированно попытался опровергнуть теорию самозарождения жизни Франческо Реди в 1668 году.

Опыт Франческо Реди состоял в доказательстве того факта, что в плотно закрытых банках, куда не могут попасть мухи, не развиваются и черви - их личинки. В таких банках мясо гниет, но не "производит" червей. Ранее Уильям Гарвей, английский медик, постулировал: "Все живое происходит из яйца".

Казалось бы, теория самозарождения опровергнута - точка. Но хитрые виталисты обвинили Франческо Реди в том, что закрыв банки тканью, он предотвратил доступ в них жизненной силе, и, естественно, жизнь в них не зародилась. Так что теория самозарождения пошатнулась, не более, но выстояла этот удар.

Опыт Франческо Реди

Лишь спустя почти 200 лет - в 1862 году - Луи Пастер нанес сокрушительный удар по виталистам, окончательно развенчав теорию самозарождения. Пастер кипятил в S-образной колбе молоко, в котором находились микроорганизмы. После кипячения колбы оставляли на открытом воздухе. За счет S-образной колбы бактерии оседали на стенках, не достигали молока: процессы брожения и гниения не начинались.

Опыт Луи Пастера

Опыт Луи Пастера

В честь Луи Пастера процесс тепловой обработки пищевых продуктов называется пастеризацией. Она представляет собой нагревание жидких продуктов до 60-70 °C в течение 60 минут, в результате чего болезнетворные микроорганизмы погибают. Это позволяет сохранить продукты свежими на долгое время.

Гипотеза А.И. Опарина абиогенного происхождения жизни

Одним из первых в 1924 году научно пытался обосновать появление жизни на земле советский ученый Опарин, а через 5 лет в - 1929 году - Дж. Холдейн. Согласно теории Опарина, жизнь представляет собой закономерный этап эволюции химических соединений - молекулярных преобразований, их полимеризации, возникновение более сложных по строению веществ. Процессы возникновения жизни по Опарину делятся на 3 этапа:

  • Возникновение органических веществ из неорганических. Образование первичного бульона
  • Усложнение строения веществ (появление белков, нуклеиновых кислот). Формирование коацерватов - капель с большой концентрацией коллоида
  • Возникновение самовоспроизводящихся организмов, появление в них матричного синтеза на основе РНК, затем и ДНК

В результате таких преобразований из первичного бульона возникли первые прокариотические клетки.

Коацерваты

Теорию Опарина и Холдейна подверглась проверке на практике. Первые эксперименты провел С. Миллер, пытавшийся синтезировать органические вещества из неорганических. Миллер использовал колбу, в которой непрерывно циркулировали метан, аммиак, водород и угарный газ (CO) - когда-то составлявшие атмосферу Земли (кислород в ее составе отсутствовал).

По итогам эксперимента в системе появились аминокислоты, сахара, жиры и даже предшественники нуклеиновых кислот.

Эксперимент Миллера

С точки зрения вероятности возникновение жизни весьма маловероятно, однако учитывая очень долгое время (1 млрд. лет от появления Земли) вероятность такого события значительно возрастает.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Читайте также: