Взгляды различных ученых на возникновение жизни на Земле

Взгляды различных ученых на возникновение жизни на ЗемлеВозникновение жизни

Проблема возникновения жизни и познания его сущности издавна волновала не только ученых, но и широкие слои населения. Одной из основных догм (догма - положение, которое требует веры без всяких доказательств) всех религий является создание жизни божественной нематериальным силой. Эти догмы, например, подробно изложены в Библии и Коране. Вера в Бога или атеизм является личным делом каждого человека и называется свобода совести. Гипотезы возникновения жизни. Естествознание - это средство познания человеком самого себя и окружающей среды посредством установления причинно-следственных связей между независимыми от его сознания, т.е. объективными явлениями и предметами материального мира. Многие выдающиеся ученые-биологи были глубоко верующими людьми (Аристотель, К. Линней, Ч. Дарвин, И. П. Павлов), а Г. Мендель - даже настоятелем монастыря, другие (Ж.-Б.Ламарк, Э. Геккель, М . И.Вавы-лов, И. И. Шмальгаузен) - атеистами, что отнюдь не сказалось на их научных достижениях. Поэтому далее мы будем рассматривать только гипотезы происхождения жизни. их разделяют на два направления: «абиогенеза» (живые существа возникли из неживой материи) и «биогенез» (живые существа могут возникать только от живых), каждый из которых имеет свои корни еще в науке древнего мира и развивается по сей день. Абиогенетични гипотезы выдвигали еще ученые Древней Греции (Демокрит, Эпикур, Платон, Аристотель и др.)., Которые считали, что живые существа возникают из ила, навоза, воды, почвы и т.п.. Подобных взглядов придерживались даже виднейшие ученые эпохи Возрождения-Ф.Парацельс, Р. Декарт, Ф. Бэкон. В течение XVII-XVIII столетий эти взгляды были опровергнуты благодаря изучению физиологии размножения многоклеточных организмов.

Карл Линней в основу созданной им научной систематики положил следующий принцип - «любой организм происходит от себе подобного». Окончательно ученые отказались от абиогенетичних взглядов во второй половине XIX века после открытия Р. Вирхов положения клеточной теории о том, что каждая клетка образуется только в результате деления материнской клетки. В это же время французский биолог Л. Пастер в серии очень интересных опытов доказал невозможность самозарождения микроорганизмов (на примере дрожжей и бактерий).

С развитием геологических знаний об историческом развитии земной поверхности и молекулярной биологии гипотеза абиогенеза получила новую жизнь в XX веке. Ее особенность состоит в невозможности самозарождения жизни в наше время, однако некоторые ученые считают возможным его возникновения из химических соединений в прошлом. Впервые эту мысль высказал Ж.-Б.Ламарк в 1820 p.; впоследствии ее поддержали Э. Геккель и К. А. Тимирязев. По их утверждениям, в первоначальном океане в результате определенных химических процессов возникли сначала органические вещества, а затем - доклеточных формы жизни, которые постепенно превратились в клеточные организмы. Эта гипотеза является развитием взглядов Ж.-Б.Ламарка на эволюцию как процесс постепенного перехода с низшей ступени организации до высшего.

В 20-х годах нашего столетия русский ученый А. И. Опарин и английский - Д. Холдейн сформировали биохимическую гипотезу возникновения жизни, которая по сути также является развитием идей Ж.-Б.Ламарка. По геологическим данным, литосфера, гидросфера и атмосфера сформировались более 4 млрд лет назад. По мнению А. И. Опарина и Д. Холдейна, биологической эволюции предшествовала химическая эволюция органических веществ, которая продолжалась в течение нескольких сотен миллионов лет до времени возникновения жизни (3,8 млрд лет назад). Первичная атмосфера Земли состояла из углекислого газа, метана, аммиака, оксидов серы, сероводорода и водяного пара. Озонового экрана не было и до поверхности суши и Мирового океана поступал поток космического и ультрафиолетового солнечного излучения. Вследствие повышенной вулканической активности в воды Мирового океана и атмосферу из недр Земли попадали различные химические соединения. Такие условия ученые неоднократно воспроизводили в лабораториях. В результате этих опытов, в водном растворе солей, близких по составу к морской воде, в условиях облучения и пропускания через них электрических разрядов (аналогия молнии), образовались некоторые органические соединения: нуклеотиды, аминокислоты и небольшие цепочки из аминокислот, моносахариды подобное. Они образовывали скопления, отделенные от воды поверхностью раздела - коацерватных капли, которые существовали довольно длительное время. Ничего, что напоминало бы живым существам, ученым более чем за 60 лет экспериментов получить подобным образом не удалось.

Несмотря на это, гипотеза Опарина-Холдейна утверждает, что коацерватных капли каким образом превратились в «доклеточных» живые организмы, от которых возникли прокариоты. Итак, абиогенеза в прошлом Земли как способ возникновения жизни, доказать не удалось.

Гипотезы биогенеза основываются на взглядах на жизнь как на особую форму существования материи, то есть жизнь существует столько же времени, сколько и Вселенная. Современная наука не подошла к пониманию сущности жизни так же, как и до научного объяснения возникновения Вселенной, материи, пространства и времени. Она лишь открыла основные законы преобразований материи и энергии, которые можно проверить экспериментально. Еще Ч. Дарвин указывал на бессмысленность попыток научно объяснить происхождение жизни без понимания возникновения Вселенной в целом.

Современные биогенные взгляды имеют название «гипотезы панспермии» (от греч. Пан - все и сперматос - семена). Впервые в начале XX века ее сформулировал выдающийся шведский физик С. Аррениус, а развил гениальный украинский ученый В. И. Вернадский. Ее сторонниками были такие выдающиеся российские ученые, как зоолог Л. С. Берг, географ О.ИО.Шмидт, астроном И. С. Шкловский, один из открывателей кода ДНК современный английский биохимик Ф. Крик и многие другие. Интересно, что мысль о возможности занесения жизни из космоса высказывал еще древнегреческий философ Анаксагор в V в. до нашей эры.

Суть этой гипотезы заключается в следующем: споры (цисты) прокариот могут, не теряя способности к восстановлению жизнедеятельности, выдерживать пребывание в вакууме при температурах, близких к абсолютному нулю (-273 ° С), жесткое радиационное и ультрафиолетовое облучение, т.е. условия космического пространства. Они легко достигают верхних слоев атмосферы и благодаря мизерной собственной массе могут оттуда попадать в открытый космос.

С. Аррениус подсчитал, что давление света вызывает заметную механическое воздействие на частицы диаметром около 0,015 мм, перемещая их. Именно такой диаметр имеют споры большинства бактерий. Спора, разгоняясь под действием давления солнечных лучей, за 20 суток может преодолеть расстояние между орбитами Земли и Марса, а за 80 - достичь орбиты Юпитера. Споро-подобные частицы найдены недавно в метеоритах. Итак, в космосе присутствуют споры прокариот, которые непрерывно попадают на планеты. В благоприятных условиях из них выходят активные формы прокариот разных видов, которые образуют первичные биогеоценозы. В дальнейшем эволюция таких первичных видов происходит в разных направлениях в соответствии с изменениями условий окружающей среды на определенных небесных телах.

Например, в сероводородной атмосфере фотосинтез могут осуществлять зеленые и пурпурные бактерии за счет фотолиза сероводорода. Залежи серы, датированные архейской эрой, подтверждают это предположение. Различные компоненты первичной атмосферы могли превращаться хемосинтетики (аммиак - нитрифицирующих, метан - метановыми бактериями и т.п.). С появлением свободного кислорода вследствие фотолиза воды цианобактериями другие виды фотосинтеза и хемосинтез в биосфере Земли отошли на второй план, однако в специфических условиях некоторых экосистем (горячие сероводородные источники, почву и т.д.) сохранились до наших дней.

Выводы:
Современная наука пока не способна объяснить происхождение и суть жизни. Однако существуют две основные гипотезы его происхождения: абиогенное и биогенная. Суть абиогенной гипотезы (Опарина-Холл-Дейна) состоит в том, что вследствие специфических условий первого этапа формирования земной коры жизнь возникла в океанах в результате абиогенного синтеза органических соединений, которые впоследствии са-мовпорядкувались в живые системы.

Биогенная гипотеза, или гипотеза панспермии Аррениуса-Сен-Вернадского, предполагает, что жизнь - это форма существования материи, возникшей одновременно со Вселенной. Споры прокариот под действием давления света звезд распространяются в космосе и попадают на небесные тела. В благоприятных условиях из них появляются различные микроорганизмы, которые образуют первичные биогеоценозы. Дальнейшая эволюция жизни зависит от исторических изменений условий внешней среды той или иной планеты.