Реферат александр иванович опарин

Обновлено: 08.07.2024

Эти слова английского писателя, философа, ученого, популяризатора науки, сказанные почти полвека назад, очень актуальны сегодня в России. Традиционно высокий уровень образования в нашей стране (в том числе и в области естественных наук) в последние годы резко упал, что может привести к самым трагическим последствиям. Знакомство с математикой, физикой, химией и биологией намного шире, чем просто знания о конкретных явлениях или фактах. Эти науки учат думать и рассуждать, отличать правильное суждение от неправильного, а без таких навыков общество становится легко управляемым, поддается любому внушению.

Содержание работы

Глава II.
Концепции возникновения жизни………………………
Концепция происхождения жизни А.И.Опарина…………………….
Глава III.
Роль концепции Опарина в решении происхождения жизни…….

Заключение……………………………………………
Список использованной литературы…………………

Содержимое работы - 1 файл

опарин.doc

Исполнил студент:

Нижний Новгород 2011

А.И.Опарина (жизнь и деятельность)……………………

Концепции возникновения жизни………………………

Концепция происхождения жизни А.И.Опарина…………………….

Роль концепции Опарина в решении происхождения жизни…….

Список использованной литературы……………………………

Эти слова английского писателя, философа, ученого, популяризатора науки, сказанные почти полвека назад, очень актуальны сегодня в России. Традиционно высокий уровень образования в нашей стране (в том числе и в области естественных наук) в последние годы резко упал, что может привести к самым трагическим последствиям. Знакомство с математикой, физикой, химией и биологией намного шире, чем просто знания о конкретных явлениях или фактах. Эти науки учат думать и рассуждать, отличать правильное суждение от неправильного, а без таких навыков общество становится легко управляемым, поддается любому внушению. К сожалению, общество находит средства для финансирования всевозможной псевдо- и антинаучной чепухи вроде мистицизма, парапсихологии, уфологии и пр., но денег нет для поднятия престижа образования. Сохранение высокого научного и образовательного уровня является стратегической задачей с очень высоким приоритетом. Если она не будет решена, то наша страна окажется навсегда на позициях стран четвертого мира.

Жизнь на Земле представлена громадным разнообразием форм, которым присуща возрастающая сложность строения и функций. Всем живым организмам свойственны два признака: целостность и самовоспроизведение. В ходе индивидуального изменения (онтогенеза) организмы приспосабливаются к внешним условиям, а смена поколений приобретает эволюционно-исторический характер (филогенез). Организмы выработали способность к относительной независимости от внешней среды (автономность). Одно из главных свойств всякого живого организма — обмен веществ. Наряду с ним существенными признаками жизни являются раздражимость, рост, размножение, изменчивость, наследственность. Всякий живой организм как бы стремится к главному — воспроизведению себе подобных.

В данной работе рассмотрены такие темы как жизнь и деятельность А.И.Опарина, концепции возникновения жизни и роль концепции А.И.Опарина в решении проблемы происхождении жизни.

Опарин Александр Иванович

А.И.Опарин (жизнь и деятельность).

Александр Иванович Опарин – создатель всемирно признанной теории происхождения жизни, положения которой блестяще выдержали более чем полувековую проверку временем; один из крупнейших советских биохимиков, заложивший фундамент исследований в области эволюционной и сравнительной биохимии, энзимологии, биохимии растений и субклеточных структур, основатель советской технической биохимии; выдающийся педагог, организатор науки, общественный деятель и блестящий популяризатор научных знаний.

Уже ранние исследования А.И.Опарина в области сравнительной биохимии окислительно- восстановительных процессов у простейших водорослей привели его к изучению эволюционного развития жизни и разработке основных положений проблемы происхождения жизни на Земле. В те годы (в начале XX в.) среди естествоиспытателей проблема происхождения жизни считалась проблемой, не допускающей экспериментального подхода и не разрешимой методами естественных наук. Крупнейшей научной за слугой А.И.Опарина является то, что он убедительно показа возможность научного экспериментального подхода к исследованию проблемы происхождения жизни.

Основные положения выдвинутой А.И. Опариным теории были четко сформулированы им в его первом публичном выступлении по этой проблеме 3 мая 1922 г. на заседании Российского ботанического общества и в монографии "Происхождение жизни", вышедшей в свет в 1924 г. Сущность теории заключалась в обосновании закономерного характера возникновения жизни в результате длительного процесса химической эволюции материи и после дующего действия естественного отбора на уровне многомолекулярных образований – предклеточных структур. А.И.Опарин подчеркивал, что именно закономерный и длительный процесс привел к качественному скачку – к возникновению жизни на Земле, а не какая-то счастливая случайность или занос ее с других планет.

Выдающийся английский ученый Джон Бернал особо подчеркнул значение этой книги А.И.Опарина: "Программа, намеченная А.И.Опариным, . породила огромную массу исследований. В начале разработки какой-либо научной программы самое главное. увидеть и сформулировать сами вопросы. Вспомним ли мы Ньютона, или Лавуазье, . или Пастера, . мы всякий раз убеждаемся в правильности этого положения. Данная работа . послужила отправной точкой для всех остальных. " (Бернал Дж. Возникновение жизни. М., "Мир", 1969, с. 294).

Для того чтобы представить силу научного предвидения А.И.Опарина, необходимо вспомнить состояние биохимии в 30-е годы нашего века. Как самостоятельная научная дисциплина биохимия сформировалась в конце прошлого века и к началу 30-х годов нашего века накопила сравнительно большой материал по химическому составу животных и растений и по реакциям, протекающим в живом организме. Представления об обмене веществ и его эволюции были тогда в зачаточном состоянии. Общепринятой точкой зрения была убежденность, что биоорганические молекулы могут возникать из неорганических веществ лишь в результате фотосинтеза. В связи с этим в качестве первичных организмов, от которых произошли все другие, рассматривались простейшие водоросли. Сопоставляя зачаточные сведения об обмене веществ у автотрофов и гетеротрофов, А.И.Опарин приходит к выводу об общности основного обмена у этих групп организмов и возможности эволюционного превращения гетеротрофов в автотрофы в результате возникновения дополнительных реакций, тесно связанных с основным обменом веществ. Из этого А.И.Опарин делает вывод о первичности гетеротрофных организмов, а до их возникновения – о необходимости образования и накопления основных биологически важных соединений в результате абиогенных (химических) синтезов.

А.И.Опарин указывал на возможность первичного абиогенного синтеза простейших органических веществ и отмечал, что эти вещества должны быть обнаружены на космических телах в условиях, исключающих биогенное происхождение этих веществ. Проведенные много позднее исследования углистых хондритов, а затем и лунного грунта, а также радиоастрономические исследования газо-пылевых туманностей подтвердили положение А.И.Опарина о первичном образовании органических молекул во Вселенной.

Невозможность протекания абиогенных синтезов в присутствии свободного кислорода и предположение о вторичности фотосинтетиков привели к концепции о восстановительном характере атмосферы на предбиологической Земле. Это положение было подтверждено геологическими исследованиями лишь в конце 40-х годов.

Абиогенный синтез белковоподобных соединений должен был приводить, согласно А.И.Опарину, к образованию фазово-обособленных коллоидных структур, отличающихся друг от друга и эволюционирующих за счет постоянного взаимодействия их с внешней средой. Положение об индивидуальных различиях коллоидных микроструктур, возникающих в практически одинаковых условиях (в одной и той же системе), удалось экспериментально подтвердить лишь в последние годы. В первой же книге А.И.Опарин выдвинул тезис о роли естественного отбора для эволюции предбиологических структур и их превращения в простейшие организмы.

Дальнейшая разработка теории происхождения жизни А.И.Опариным стимулировала эксперименты по синтезу аминокислот из простейших газов в условиях, моделирующих вероятные условия на предбиологической Земле (С. Миллер, А.Н.Теренин, Г.Юри, Дж. Оро, С.Поннамперума, А.Г.Пасынский, Т.Е.Павловская и др.).

В начале 50-х годов в различных лабораториях мира были проведены эксперименты, подтвердившие возможность синтеза из простейших молекул под действием различных источников энергии необходимых для возникновения жизни биологически важных соединений. Космохимические исследования продемонстрировали широкую распространенность органических, в том числе и биологически важных соединений в космическом пространстве и на различных космических телах. Таким образом, в настоящее время теория происхождения жизни является не только фундаментом для теоретической биологии, для раскрытия сущности жизни и исследований по эволюционной биохимии, но и теоретической основой космохимических исследований и поисков жизни на различных планетах Вселенной.

Бесспорно и ее философское методологическое значение, поскольку без понимания возникновения жизни не может быть создана стройная диалектико-материалистическая схема эволюции форм движения материи.

Теория А.И.Опарина открыла возможность целенаправленного исследования проблемы происхождения жизни и породила многочисленные изыскания ученых самых различных специальностей (биохимиков и палеонтологов, химиков и астрономов, физиков и геологов), превратившись к настоящему времени в новое, самостоятельное направление современного естествознания.

Исследования по проблеме происхождения жизни проводятся сейчас в большинстве стран. С 1957 г. созываются регулярные международные симпозиумы по этой проблеме. На 3-й Международной конференции по происхождению жизни, которая состоялась во Франции (Понт-а-Муссон) в 1970 г., было организовано Международное общество по изучению происхождения жизни (ИССОЛ).

Первым президентом этого общества был избран академик А.И.Опарин.

В 1972 г. во всем мире широко отмечалось пятидесятилетие создания А.И.Опариным теории происхождения жизни на Земле, а в 1974 г. в Москве состоялся Международный симпозиум, посвященный восьмидесятилетию А.И.Опарина и пятидесятилетию со дня выхода в свет первой его книги по проблеме происхождения Жизни.

В 1977 г. на конференции в г. Киото (Япония) А.И.Опарин был избран почетным президентом Международного общества по Изучению происхождения жизни. Общество учредило золотую медаль имени А.И.Опарина, которая будет присуждаться а крупнейшие открытия по проблеме происхождения жизни.

Благодаря основополагающим трудам академика А.И.Опарина исследования по проблеме происхождения жизни на Земле и во Вселенной относятся к тем направлениям современного естествознания, в которых приоритет и ведущая роль советской наук бесспорны.

Нельзя не подчеркнуть, что А.И.Опарин – не только создатель учения о происхождении жизни, но и исследователь, постоянно развивающий и углубляющий свою концепцию.

Невероятно бурное развитие науки, и прежде всего химии биологии и молекулярной биологии, не только подтвердило правильность выдвинутых ранее положений, но и потребовало уточнения и решения целого ряда вопросов. Обобщение новых данны; самых различных разделов естествознания и решение фундаментальных вопросов по проблеме происхождения жизни связаны многочисленными работами академика А.И.Опарина, изданным, более чем на 50 различных языках всего мира.

Но не только проблема происхождения жизни волнует А.И.Опарина. Круг его научных интересов очень широк. Его первая работа была посвящена сравнительному изучению глобулярных белков растений. Далее он занимался химическим исследованием процессов дыхания растений и совместно с А.Н.Бахом заложил основы биохимии растений в СССР. Вопросы эволюциоеной и сравнительной биохимии интересовали А.И.Опарина с самого начала его научной деятельности, его труды внесли существенный вклад в это направление биохимических исследований. В исследованиях А.И.Опарина по действию ферментов впервые было отмечено значение гетерогенности клеточной протоплазмы в регуляции ферментативных процессов.

Жизнь - одно из сложнейших явлений природы. Со времен глубокой древности она казалась людям таинственной и непознаваемой. Приверженцы религиозных идеалистических взглядов считали жизнь духовным, нематериальным началом, возникшим в результате божественного творения. В средние века жизнь связывалась с присутствием в организмах некоей "жизненной силы", недоступной для познания средствами науки и практики.

Проблема возникновения жизни на Земле издавна не дает покоя многим ученым. С тех пор, как человек начал задаваться вопросом, откуда произошло все живое прошло много лет, и за все это время рассматривалось множество гипотез и предположений о зарождении жизни. Религиозная теория, теория самозарождения, теория панспермии, теория вечного существования жизни. Человечество до сих пор не может до конца разгадать эту загадку. Меня всегда интересовали вопросы, ответы на которые точно неизвестны и существуют только в виде предположений, теорий. Одной из таких проблем является происхождение жизни. С кратким содержанием этих теорий нас знакомили еще в школе, сейчас у меня появилась возможность рассмотреть одну из них, наиболее близкую мне, наиболее вероятную, подробнее и глубже, разобраться в ее положениях, приведенных доказательствах.

В развитии учений о происхождении жизни существенное место занимает теория, утверждающая, что все живое происходит только от живого - теория биогенеза. Эту теорию в середине ХIХ века противопоставляли ненаучным представлениям о самозарождении организмов (червей, мух и др.). Однако как теория происхождения жизни - биогенез несостоятелен, поскольку принципиально противопоставляет живое неживому, утверждает отвергнутую наукой идею вечности жизни.

Теория, предложенная А. И. Опариным в первой половине ХХ века, основана на предположении о химической эволюции, которая постепенно переходит к биохимической, а затем к биологической эволюции. Образование клетки явилось сложнейшим явлением. Но оно и положило начало развитию жизни и всему ее многообразию. Абиогенез - идея о происхождении живого из неживого - исходная гипотеза современной теории происхождения жизни. Это привело к возрождению теории самозарождения. Новая версия получила название теория химической эволюции.


Александр Иванович Опарин родился 2 марта 1894 года в городе Угличе. В 1912г. окончил Вторую московскую гимназию.

1912–1917 гг. – студент естественного отделения физико-математического факультета Московского университета.

1915г. – химик фармацевтического завода Всероссийского союза городов.

1917г. – окончил естественное отделение физико-математического факультета Московского университета и был оставлен при кафедре физиологии растений для подготовки к профессорскому званию.

Александр Иванович Опарин – создатель всемирно признанной теории происхождения жизни, положения которой блестяще выдержали более чем полувековую проверку временем; один из крупнейших советских биохимиков, заложивший фундамент исследований в области эволюционной и сравнительной биохимии, энзимологии, биохимии растений и субклеточных структур, основатель советской технической биохимии; выдающийся педагог, организатор науки, общественный деятель и блестящий популяризатор научных знаний.

Труды А.И. Опарина посвящены изучению биохимических основ переработки растительного сырья, вопросам действия ферментов в живом организме и проблеме возникновения жизни на Земле. Его работы заложили основы технической биохимии СССР. Исследуя действия ферментов в различных растениях, А.И. Опарин пришел к выводу, что в основе технологии ряда производств, имеющих дело с сырьем растительного происхождения, лежит биологический катализ.

Разрабатывая теоретические основы биологии, А.И. Опарин выдвинул теорию возникновения жизни на Земле. На основе фактических материалов из области астрономии, химии, геологии и биологии А.И. Опарин предложил гипотезу развития материи, объясняющую возникновение жизни на Земле. Проблему происхождения жизни он рассматривал с материалистической позиции и объяснял возникновение жизни как определенный и закономерный качественный этап в историческом развитии материи.

Появление жизни А.И. Опарин рассматривал как единый естественный процесс, который состоял из протекавшей в условиях ранней Земли первоначальной химической эволюции, перешедшей постепенно на качественно новый уровень - биохимическую эволюцию.

1. Первобытная Земля имела разреженную (то есть лишенную кислорода) атмосферу. Когда на эту атмосферу стали воздействовать различные естественные источники энергии - например, грозы и извержения вулканов - то при этом начали самопроизвольно формироваться основные химические соединения, необходимые для органической жизни.

2. 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.

Эксперимент Миллера, ставший поворотным пунктом в этой области, был предельно прост. Аппарат состоял из двух стеклянных колб, соединенных в замкнутую цепь. В одну из колб помещено устройство, имитирующее грозовые эффекты - два электрода, между которыми происходит разряд при напряжении около 60 тысяч вольт; в другой колбе постоянно кипит вода. Затем аппарат заполняется атмосферой, предположительно существовавшей на древней Земле: метаном, водородом и аммиаком. Аппарат проработал неделю, после чего были исследованы продукты реакции. В основном получилась вязкое месиво случайных соединений; в растворе также было обнаружено некоторое количество органических веществ, в том числе и простейшие аминокислоты - глицин и аланин.

3. Первые клетки были гетеротрофами, они не могли воспроизводить свои компоненты самостоятельно и получали их из бульона. Но со временем многие соединения стали исчезать из бульона, и клетки были вынуждены воспроизводить их самостоятельно. Так клетки развивали собственный обмен веществ для самостоятельного воспроизводства.

Таким образом, первичная клеточная структура, по Опарину, представляла собой открытую химическую микроструктуру, которая была наделена способностью к первичному обмену веществ, но еще не имела системы для передачи генетической информации на основе нуклеиновых кислот. Такие системы, черпающие из окружающей среды вещества и энергию, могут противостоять нарастанию энтропии и способствовать ее уменьшению в процессе своего роста и развития, что является характерным признаком всех живых систем. Отдельная молекула, даже очень сложная, не может быть живой. Это значит, что не разрозненные части определяют собой организацию целого, а целое, продолжая эволюционировать, обусловливает целесообразность строения частей.

Естественный отбор сохранял те системы, в которых были более совершенными функция обмена веществ и приспособленность организма в целом к существованию в данных условиях внешней среды. Постепенное усложнение протобионтов осуществлялось отбором таких коацерватных капель, которые обладали преимуществом в лучшем использовании вещества и энергии среды. Отбор как основная причина совершенствования коацерватов до первичных живых существ — центральное положение в гипотезе Опарина.

4. Некоторые из этих молекул оказались способны к самовоспроизводству. Взаимодействие между возникшими нуклеиновыми кислотами и протеинами, в конце концов, привело к возникновению генетического кода.

В ходе естественного отбора выжили системы, имевшие особое строение белковых полимеров, что обусловило появление третьего качества живого - наследственности (специфичной формы передачи информации).

Теорию А.И. Опарина горячо поддержал кембриджский профессор Дж. Холдейн. Холдейн выдвинул гипотезу о том, что на первобытной Земле скопились огромные количества органических соединений, образовав то, что он назвал горячим разбавленным бульоном (впоследствии прижилось название первичный бульон или протобульон). Современное двуединое понятие первобытного бульона и самозарождения жизни исходит из теории Опарина-Холдейна о происхождении жизни, теория эта общепризнанна.

Концепция А. И. Опарина в научном мире весьма популярна. Сильной ее стороной является точное соответствие теории химической эволюции, согласно которой зарождение жизни - закономерный результат. Аргументом в пользу этой концепции служит возможность экспериментальной проверки ее основных положений в лабораторных условиях.

Слабой стороной концепции А. И. Опарина является допущение возможности самовоспроизведения коацерватных структур в отсутствие систем, обеспечивающих генетическое кодирование. Теория оказалась неспособной предложить решение проблемы точного воспроизведения - внутри коацервата и в поколениях - единичных, случайно появившихся эффективных белковых структур. В рамках концепции Опарина не решена главная проблема - о движущих силах саморазвития химических систем и перехода от химической эволюции к биологической, о причине таинственного скачка от неживой материи к живой.

Все было хорошо продумано и научно обосновано в теории, кроме одной проблемы, на которую долго закрывали глаза почти все специалисты в области происхождения жизни. Если спонтанно, путем случайных безматричных синтезов в коацервате возникали единичные удачные конструкции белковых молекул (например, эффективные катализаторы, обеспечивающие преимущество данному коацервату в росте и размножении), то как они могли копироваться для распространения внутри коацервата, а тем более для передачи коацерватам-потомкам?

Гипотеза А.И. Опарина способствовала конкретному изучению происхождения простейших форм жизни. Она положила начало физико-химическому моделированию процессов образования молекул аминокислот, нуклеиновых оснований, углеводородов в условиях предполагаемой первичной атмосферы Земли.

А. И. Опарин, выдвинув ряд тезисов в 30 годах, пытался доказать случайность и спонтанность возникновения живой клетки, но его труды не увенчаются успехом и он будет вынужден признаться: "К сожалению происхождение клетки является самым туманным вопросом, охватывающим теорию эволюции в целом."

Работы А.И. Опарина по этому вопросу переведены на многие языки народов мира. В 1950 году А.И. Опарин совместно с другими был удостоен премии имени А.Н.Баха и имени И.И.Мечникова, а в 1974 году - Ленинской премии. За заслуги в области науки он также награжден 5 орденами Ленина, двумя другими орденами, иностранными орденами и медалями.

Список литературы

1. Горелов А. А. Концепции современного естествознания.— М.: Центр, 1997.

2. Мотылёва Л.С., Скоробогатов В.А., Судариков А.М. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов – СПб.: Издательство Союз, 2000.

3. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие. – М.: Гардарики, 2000.

4. Опарин А.И. Жизнь, ее природа, происхождение и развитие. Ин-т биохимии. - М.: АН СССР, 1968.

Жизнь - одно из сложнейших явлений природы. Со времен глубокой древности она казалась людям таинственной и непознаваемой. Приверженцы религиозных идеалистических взглядов считали жизнь духовным, нематериальным началом, возникшим в результате божественного творения. В средние века жизнь связывалась с присутствием в организмах некоей "жизненной силы", недоступной для познания средствами науки и практики.

Проблема возникновения жизни на Земле издавна не дает покоя многим ученым. С тех пор, как человек начал задаваться вопросом, откуда произошло все живое прошло много лет, и за все это время рассматривалось множество гипотез и предположений о зарождении жизни. Религиозная теория, теория самозарождения, теория панспермии, теория вечного существования жизни. Человечество до сих пор не может до конца разгадать эту загадку. Меня всегда интересовали вопросы, ответы на которые точно неизвестны и существуют только в виде предположений, теорий. Одной из таких проблем является происхождение жизни. С кратким содержанием этих теорий нас знакомили еще в школе, сейчас у меня появилась возможность рассмотреть одну из них, наиболее близкую мне, наиболее вероятную, подробнее и глубже, разобраться в ее положениях, приведенных доказательствах.

В развитии учений о происхождении жизни существенное место занимает теория, утверждающая, что все живое происходит только от живого - теория биогенеза. Эту теорию в середине ХIХ века противопоставляли ненаучным представлениям о самозарождении организмов (червей, мух и др.). Однако как теория происхождения жизни - биогенез несостоятелен, поскольку принципиально противопоставляет живое неживому, утверждает отвергнутую наукой идею вечности жизни.

Теория, предложенная А. И. Опариным в первой половине ХХ века, основана на предположении о химической эволюции, которая постепенно переходит к биохимической, а затем к биологической эволюции. Образование клетки явилось сложнейшим явлением. Но оно и положило начало развитию жизни и всему ее многообразию. Абиогенез - идея о происхождении живого из неживого - исходная гипотеза современной теории происхождения жизни. Это привело к возрождению теории самозарождения. Новая версия получила название теория химической эволюции.


Александр Иванович Опарин родился 2 марта 1894 года в городе Угличе. В 1912г. окончил Вторую московскую гимназию.

1912–1917 гг. – студент естественного отделения физико-математического факультета Московского университета.

1915г. – химик фармацевтического завода Всероссийского союза городов.

1917г. – окончил естественное отделение физико-математического факультета Московского университета и был оставлен при кафедре физиологии растений для подготовки к профессорскому званию.

Александр Иванович Опарин – создатель всемирно признанной теории происхождения жизни, положения которой блестяще выдержали более чем полувековую проверку временем; один из крупнейших советских биохимиков, заложивший фундамент исследований в области эволюционной и сравнительной биохимии, энзимологии, биохимии растений и субклеточных структур, основатель советской технической биохимии; выдающийся педагог, организатор науки, общественный деятель и блестящий популяризатор научных знаний.

Труды А.И. Опарина посвящены изучению биохимических основ переработки растительного сырья, вопросам действия ферментов в живом организме и проблеме возникновения жизни на Земле. Его работы заложили основы технической биохимии СССР. Исследуя действия ферментов в различных растениях, А.И. Опарин пришел к выводу, что в основе технологии ряда производств, имеющих дело с сырьем растительного происхождения, лежит биологический катализ.

Разрабатывая теоретические основы биологии, А.И. Опарин выдвинул теорию возникновения жизни на Земле. На основе фактических материалов из области астрономии, химии, геологии и биологии А.И. Опарин предложил гипотезу развития материи, объясняющую возникновение жизни на Земле. Проблему происхождения жизни он рассматривал с материалистической позиции и объяснял возникновение жизни как определенный и закономерный качественный этап в историческом развитии материи.

Появление жизни А.И. Опарин рассматривал как единый естественный процесс, который состоял из протекавшей в условиях ранней Земли первоначальной химической эволюции, перешедшей постепенно на качественно новый уровень - биохимическую эволюцию.

1. Первобытная Земля имела разреженную (то есть лишенную кислорода) атмосферу. Когда на эту атмосферу стали воздействовать различные естественные источники энергии - например, грозы и извержения вулканов - то при этом начали самопроизвольно формироваться основные химические соединения, необходимые для органической жизни.

2. 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.

Эксперимент Миллера, ставший поворотным пунктом в этой области, был предельно прост. Аппарат состоял из двух стеклянных колб, соединенных в замкнутую цепь. В одну из колб помещено устройство, имитирующее грозовые эффекты - два электрода, между которыми происходит разряд при напряжении около 60 тысяч вольт; в другой колбе постоянно кипит вода. Затем аппарат заполняется атмосферой, предположительно существовавшей на древней Земле: метаном, водородом и аммиаком. Аппарат проработал неделю, после чего были исследованы продукты реакции. В основном получилась вязкое месиво случайных соединений; в растворе также было обнаружено некоторое количество органических веществ, в том числе и простейшие аминокислоты - глицин и аланин.

3. Первые клетки были гетеротрофами, они не могли воспроизводить свои компоненты самостоятельно и получали их из бульона. Но со временем многие соединения стали исчезать из бульона, и клетки были вынуждены воспроизводить их самостоятельно. Так клетки развивали собственный обмен веществ для самостоятельного воспроизводства.

Таким образом, первичная клеточная структура, по Опарину, представляла собой открытую химическую микроструктуру, которая была наделена способностью к первичному обмену веществ, но еще не имела системы для передачи генетической информации на основе нуклеиновых кислот. Такие системы, черпающие из окружающей среды вещества и энергию, могут противостоять нарастанию энтропии и способствовать ее уменьшению в процессе своего роста и развития, что является характерным признаком всех живых систем. Отдельная молекула, даже очень сложная, не может быть живой. Это значит, что не разрозненные части определяют собой организацию целого, а целое, продолжая эволюционировать, обусловливает целесообразность строения частей.

Естественный отбор сохранял те системы, в которых были более совершенными функция обмена веществ и приспособленность организма в целом к существованию в данных условиях внешней среды. Постепенное усложнение протобионтов осуществлялось отбором таких коацерватных капель, которые обладали преимуществом в лучшем использовании вещества и энергии среды. Отбор как основная причина совершенствования коацерватов до первичных живых существ — центральное положение в гипотезе Опарина.

4. Некоторые из этих молекул оказались способны к самовоспроизводству. Взаимодействие между возникшими нуклеиновыми кислотами и протеинами, в конце концов, привело к возникновению генетического кода.

В ходе естественного отбора выжили системы, имевшие особое строение белковых полимеров, что обусловило появление третьего качества живого - наследственности (специфичной формы передачи информации).

Теорию А.И. Опарина горячо поддержал кембриджский профессор Дж. Холдейн. Холдейн выдвинул гипотезу о том, что на первобытной Земле скопились огромные количества органических соединений, образовав то, что он назвал горячим разбавленным бульоном (впоследствии прижилось название первичный бульон или протобульон). Современное двуединое понятие первобытного бульона и самозарождения жизни исходит из теории Опарина-Холдейна о происхождении жизни, теория эта общепризнанна.

Концепция А. И. Опарина в научном мире весьма популярна. Сильной ее стороной является точное соответствие теории химической эволюции, согласно которой зарождение жизни - закономерный результат. Аргументом в пользу этой концепции служит возможность экспериментальной проверки ее основных положений в лабораторных условиях.

Слабой стороной концепции А. И. Опарина является допущение возможности самовоспроизведения коацерватных структур в отсутствие систем, обеспечивающих генетическое кодирование. Теория оказалась неспособной предложить решение проблемы точного воспроизведения - внутри коацервата и в поколениях - единичных, случайно появившихся эффективных белковых структур. В рамках концепции Опарина не решена главная проблема - о движущих силах саморазвития химических систем и перехода от химической эволюции к биологической, о причине таинственного скачка от неживой материи к живой.

Все было хорошо продумано и научно обосновано в теории, кроме одной проблемы, на которую долго закрывали глаза почти все специалисты в области происхождения жизни. Если спонтанно, путем случайных безматричных синтезов в коацервате возникали единичные удачные конструкции белковых молекул (например, эффективные катализаторы, обеспечивающие преимущество данному коацервату в росте и размножении), то как они могли копироваться для распространения внутри коацервата, а тем более для передачи коацерватам-потомкам?

Гипотеза А.И. Опарина способствовала конкретному изучению происхождения простейших форм жизни. Она положила начало физико-химическому моделированию процессов образования молекул аминокислот, нуклеиновых оснований, углеводородов в условиях предполагаемой первичной атмосферы Земли.

А. И. Опарин, выдвинув ряд тезисов в 30 годах, пытался доказать случайность и спонтанность возникновения живой клетки, но его труды не увенчаются успехом и он будет вынужден признаться: "К сожалению происхождение клетки является самым туманным вопросом, охватывающим теорию эволюции в целом."

Работы А.И. Опарина по этому вопросу переведены на многие языки народов мира. В 1950 году А.И. Опарин совместно с другими был удостоен премии имени А.Н.Баха и имени И.И.Мечникова, а в 1974 году - Ленинской премии. За заслуги в области науки он также награжден 5 орденами Ленина, двумя другими орденами, иностранными орденами и медалями.

1. Горелов А. А. Концепции современного естествознания.— М.: Центр, 1997.

2. Мотылёва Л.С., Скоробогатов В.А., Судариков А.М. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов – СПб.: Издательство Союз, 2000.

3. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие. – М.: Гардарики, 2000.

4. Опарин А.И. Жизнь, ее природа, происхождение и развитие. Ин-т биохимии. - М.: АН СССР, 1968.

Александр Опарин (1894-1980) был русским биологом и биохимиком, отмеченным за его вклад в теорию происхождения жизни на Земле и, в частности, в теорию так называемого "первичного супа" эволюции из углеродных молекул.

После исчерпывающего развития их теорий о происхождении первых живых организмов был проведен ряд более поздних экспериментов, которые послужили объяснению эволюционных теорий, которые сохранились до наших дней..


Хотя вначале их теории не были полностью приняты учеными того времени, эксперименты более поздних лет подтверждают многие из их гипотез как законные. Александр Опарин получил множество наград за свою работу и, как известно, является "Дарвином двадцатого века".

  • 1 Биография
    • 1.1 Ранняя жизнь и ранние исследования
    • 1.2 Начало его карьеры
    • 1.3 Институт биохимии им. А.Н. Баха
    • 1.4 Политика и наука
    • 1.5 Последние годы
    • 2.1 Теория первичного супа
    • 2.2 Коацерваты: первые живые организмы
    • 2.3 Естественный отбор применяется к вашей теории
    • 3.1 Объяснение проблемы самозарождения
    • 3.2 Работа с ферментами

    биография


    Ранняя жизнь и ранние исследования

    Александр Иванович Опарин родился 2 марта 1894 года в Угличе, городе Подмосковья, Россия. Он был младшим сыном Ивана Дмитриевича Опарина и Александры Александровны, после Дмитрия и Александра, его братьев.

    В его родном городе не было средней школы, поэтому его семье пришлось переехать в Москву, когда Александру было 9 лет. Почти закончив среднюю школу, он собрал свой первый гербарий и заинтересовался теорией эволюции английского натуралиста Чарльза Дарвина.

    Он начал изучать физиологию растений в МГУ, где постепенно начал заниматься теориями Дарвина. Его подход к теориям английского языка был благодаря публикациям русского профессора Климента Тимириазева.

    Тимирязев был одним из величайших защитников дарвиновской теории эволюции, поскольку русский знал английский лично для своих работ по физиологии растений. Наконец, Александр Опарин получил степень бакалавра в 1917 году..

    Начало его карьеры

    В 1922 и 1924 годах он начал развивать свою первую гипотезу о происхождении жизни, которая состояла в развитии химической эволюции молекул углерода в примитивном бульоне..

    Такие теории были представлены в его книге Происхождение жизни, где он объясняет очень простым способом, что для него было формирование и эволюция первых живых организмов.

    Позже, в 1925 году, ему было разрешено диктовать свой курс под названием Химические основы жизненных процессов, в Московском университете. С 1927 по 1934 год Опарин работал в Центральном институте сахарной промышленности в Москве в должности помощника директора и руководителя биохимической лаборатории..

    Параллельно с работой в отрасли он преподавал техническую биохимию в химико-технологическом институте, расположенном в Москве, а также в Институте зерна и муки. В эти годы он проводил исследования, связанные с биохимией чая, сахара, муки и зерновых..

    Хотя Опарин учился и преподавал несколько курсов в Московском университете в течение нескольких лет, он так и не получил степень магистра; однако в 1934 году Академия наук Советского Союза присвоила ему докторскую степень по биологическим наукам, не защитив диссертацию..

    Институт биохимии им. А.Н. Баха

    Бах занимал должность ученого-секретаря отделения химических наук в учреждении, а Опарин был избран членом отделения естественных наук и математики в 1939 году..

    После смерти Баха в 1946 году институт был переименован в Институт биохимии им. А.Н. Баха, а Опарин был назначен директором. В том же году Опарин получил членство в академии в отделе биохимических наук..

    Политика и наука

    Между 40-ми и 50-ми годами он поддерживал теории российского агронома Трофима Лысенко, который до сих пор остается вопросом, так как он поддерживал свое предложение в отношении генетики. Лысенко отстоял позицию французского натуралиста Жана-Батиста Ламарка, предложившего в наследство приобретенные персонажи.

    Помимо их параллельной научной работы, оба вошли в линию Коммунистической партии, не будучи активными членами партии. Оба ученых оказали сильное влияние на советскую биологию в годы президентства Иосифа Сталина.

    И Опарин, и Лысенко были награждены высокими политическими должностями; однако они теряли влияние в советской науке. Считается, что причины, по которым Опарин поддерживал определенные теории Лысенко, были связаны с его политической позицией.

    Опарин начал с большей силой защищать диалектический материализм, экспозицию с постулатами Карла Маркса, связанными с коммунизмом, который присутствовал в Академии наук Советского Союза..

    Применяя свои диалектические законы, Опарин стал враждебно относиться к генетике, отрицая существование генов, вирусов и нуклеиновых кислот в происхождении и эволюции жизни..

    Последние годы

    В 1957 году Опарин организовал первую международную встречу о происхождении жизни в Москве, повторив ее в 1963 году и несколько лет спустя. Позже он был назван героем социалистической работы в 1969 году, а в 1970 году он был избран президентом Международного общества по изучению происхождения жизни..

    В 1974 году ему были присуждены Ленинская премия и Золотая медаль имени Ломоносова, в 1979 году - выдающиеся достижения в области биохимии. С другой стороны, он также получил высшую награду Советского Союза..

    Александр Опарин продолжал руководить Институтом биохимии им. А.Н. Баха до самого дня своей смерти. Его здоровье постепенно ухудшалось; Вместе с ожирением и растущей глухотой он умер 21 апреля 1980 года, по-видимому, от сердечного приступа, через несколько дней после того, как ему было отказано в разрешении посетить собрание в Израиле..

    Теория происхождения жизни

    Теория первичного супа

    После отказа от теории самозарождения, в середине 20-го века снова возникли вопросы происхождения жизни. В 1922 году Александр Опарин впервые постулировал свою теорию первичных организмов.

    Опарин начал с теории абиогенеза, которая защищает возникновение жизни через неживую материю, инертную или через органические соединения, такие как углерод, водород и азот.

    Для опарина азот, метан, водяной пар, низкое содержание кислорода, а также другие органические соединения, присутствующие в первобытной атмосфере, были первыми основными элементами происхождения и эволюции жизни..

    Формирование и состав первичного бульона

    На примитивной Земле была интенсивная вулканическая активность из-за присутствия магматических пород в земной коре. Гипотеза Опарина утверждает, что вулканическая активность в течение длительного периода времени вызывала насыщение атмосферной влажности.

    По этой причине температура в примитивной Земле снижалась, пока, наконец, не произошла конденсация водяного пара; то есть оно перешло из газовой в жидкую форму.

    Когда начались дожди, вся накопленная вода была вытащена для формирования морей и океанов, где будут производиться первые аминокислоты и другие органические элементы..

    Хотя температура на Земле продолжала оставаться очень высокой, Опарин пришел к выводу, что такие аминокислоты, которые образовались в дожде, не возвращаются в атмосферу в виде водяного пара, а остаются над большой скалой с высокой температурой..

    Кроме того, он развил гипотезу, что эти аминокислоты с высокой температурой, ультрафиолетовыми лучами, электрическими разрядами плюс комбинация других органических соединений, дали начало первым белкам.

    Коацерваты: первые живые организмы

    Эти коацерваты были в состоянии ассимилировать органические соединения окружающей среды, которые постепенно эволюционировали, создавая первые формы жизни. Исходя из теорий Опарина, многие химики-органики смогли подтвердить микроскопические системы-предшественники клеток..

    Идеи английского генетика Джона Холдейна о происхождении жизни были очень похожи на идеи Опарина. Холдейн принял теорию первичного бульона Опарина, добавив, что такое определение - химическая лаборатория, работающая на солнечной энергии.

    Холдейн утверждал, что в атмосфере не было достаточного количества кислорода, и сочетание углекислого газа с ультрафиолетовым излучением привело к образованию большого количества органических соединений. Смесь этих веществ вызвала горячий бульон, образованный живыми организмами.

    Естественный отбор применяется к вашей теории

    Александр Опарин был идентифицирован с его ранних лет работами Дарвина, так как в то время они были в моде и стали более интересными, когда он начал свое обучение в университете.

    Однако когда он учился, у него начались противоречия с теорией Дарвина, поэтому он начал собственное исследование..

    Несмотря на это, он принял теорию естественного отбора Дарвина и адаптировал ее к тому, что он исследовал самостоятельно. Естественный отбор объясняет, как природа способствует или препятствует - в соответствии со свойствами и условиями - размножению организмов..

    Опарин взял теорию естественного отбора Дарвина, чтобы объяснить эволюцию коацерватов. По словам русских, коацерваты начали размножаться и развиваться в процессе естественного отбора.

    После нескольких лет этого процесса коацерваты - примитивные организмы - эволюционировали, образуя виды, населяющие Землю, и то, что известно по сей день..

    Другие вклады

    Объяснение к проблеме самозарождения

    Теория самопроизвольной генерации была описана с помощью экспериментов и наблюдений за такими процессами, как гниение. После наблюдений за разложившимся мясом наблюдались личинки или черви, в которых был сделан вывод о том, что жизнь возникает из неживой материи..

    Одна из его первых публикаций была связана с проблемой самозарождения, близкой к дате публикации его работы Происхождение жизни.

    В публикации он размышлял о сходстве протоплазм (части клетки) с коллоидными гелями, утверждая, что нет разницы между живым и неживым, и это нельзя объяснить физико-химическими законами..

    Что касается самопроизвольного образования, он утверждал, что постепенное накопление и коагуляция углеродных и водородных элементов на Земле могло привести к самопроизвольному образованию коллоидных гелей с живыми свойствами..

    Я работаю с энзимами

    Хотя Опарин был известен своим вкладом в исследования и теории происхождения жизни, он также посвятил важные усилия изучению энзимологии растений и промышленной биохимии, которые он захватил в своей работе, озаглавленной Проблемы эволюционной и промышленной биохимии.

    С другой стороны, он проводил эксперименты по анализу ферментов как биологических катализаторов, поскольку они способны ускорять метаболические процессы первых живых организмов..

    Сайт учителей биологии МБОУ Лицей № 2 г. Воронежа, РФ

    Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation


    Опарин Александр Иванович (1894—1980), р оссийский ученый, академик АН СССР (1946), создатель всемирно известной теории происхождения жизни, один из крупнейших биохимиков, выдающийся педагог, организатор науки, общественный деятель, блестящий популяризатор науки.

    Родился в Угличе. Еще, будучи гимназистом младших классов, увлекся ботаникой. В 1917 г. окончил физико–математический факультет Московского университета. Своей специальностью выбрал физиологию растений, своим первым учителем считал Тимирязева, с которым он был непосредственно знаком. Вся его научная деятельность связана с университетом, где он заведовал кафедрой биохимии растений. В 1935 г. участвовал в организации Института биохимии АН СССР, директором которого был назначен в 1946 г.

    В 1957 г. Опарин стал одним из организаторов первого Международного симпозиума по проблеме происхождения жизни на Земле, в котором приняли участие такие видные ученые, как Дж. Бернал, Л. Полинг, И. Пригожин, С. Поннамперума, С. Фокс, Ф. Шорм, П. Митчелл, С. Миллер и другие. В 1961 г. в Москве прошел V Международный биохимический конгресс, президентом которого был Опарин. В 1970 г. Опариным было основано Международное Общество по изучению происхождения жизни. В 1974 г. ученый был удостоен Ленинской премии, премии Каллинге (ЮНЕСКО).

    Многие труды посвящены исследованиям по биохимии переработки растительного сырья, действию ферментов в растении. В частности он выдвинул теорию обратимости ферментативных реакций. В последние годы жизни академик Опарин заинтересовался космическим аспектом проблемы происхождения жизни, чему способствовали его контакты с американскими коллегами, сотрудниками НАСА.

    После смерти Опарина на его родине в Угличе был создан музей ученого. Память об Опарине была увековечена в названии одной из московской улиц, а также научно–исследовательского судна Тихоокеанского института биоорганической химии.

    Читайте также: