Як зараджалася жыццё на Зямлі: гісторыя, асаблівасці ўзнікнення і цікавыя факты

Як зараджалася жыццё на Зямлі? Падрабязнасці чалавецтву невядомыя, але краевугольныя прынцыпы ўстаноўлены. Існуюць дзве асноўныя тэорыі і мноства другарадных. Такім чынам, згодна з галоўнай версіі, арганічныя кампаненты трапілі на Зямлю з космасу, па іншай - усё адбылося на Зямлі. Перад вамі некалькі самых папулярных вучэнняў.

Панспермия

Як з'явілася наша Зямля? Біяграфія планеты ўнікальная, і разгадаць яе людзі спрабуюць рознымі спосабамі. Ёсць гіпотэза пра тое, што жыццё, якая існуе ў Сусвеце, распаўсюджваецца пры дапамозе мэтэароідаў (нябесных тэл, прамежкавых па памеры паміж міжпланетнай пылам і астэроідам), астэроідаў і планет. Мяркуецца, што маюцца формы жыцця, здольныя вытрымаць ўздзеянне беспаветранай прасторы (радыяцыю, вакуум, нізкія тэмпературы і інш.). Іх называюць экстремофилами (у іх ліку бактэрыі і мікраарганізмы).

Яны трапляюць у абломкі і пыл, якія выкідваюцца ў космас пасля сутыкненняў планет, захоўваючы, такім чынам, жыццё пасля гібелі малых тэл Сонечнай сістэмы. Бактэрыі могуць падарожнічаць у стане спакою на працягу доўгага перыяду часу да чарговага выпадковага сутыкнення з іншымі планетамі.

Яны таксама могуць змешвацца з протопланетного дыскамі (шчыльнае газавае воблака вакол малады планеты). Калі на новым месцы «ўстойлівыя, але сонныя салдацікі» трапляюць у спрыяльныя ўмовы, то становяцца актыўнымі. Пачынаецца працэс эвалюцыі. Гісторыя ўзнікнення жыцця на Зямлі разгадваць пры дапамозе зондаў. Дадзеныя з прыбораў, якія пабывалі ўнутры камет, сведчаць: у пераважнай большасці выпадкаў пацвярджаецца верагоднасць таго, што ўсе мы «трохі іншапланецяне», так як калыска жыцця - космас.

Биопоэз

А вось яшчэ адно меркаванне адносна таго, як зараджалася жыццё. На Зямлі ёсць жывое і нежывое. Некаторыя навукі вітаюць абиогенез (biopoesis), які тлумачыць, як у ходзе натуральнага пераўтварэнні біялагічная жыццё з'явілася з неарганічнай матэрыі. Большасць амінакіслот (іх яшчэ называюць будаўнічымі блокамі ўсіх жывых арганізмаў) могуць утварацца пры дапамозе прыродных хімічных рэакцый, якія не маюць дачынення да жыцця.

Гэта пацвярджае эксперымент Мюлера-Юры. У 1953 году навуковец прапусціў электрычнасць праз сумесь газаў і атрымаў некалькі амінакіслот у лабараторных умовах, якія імітуюць ўмовы ранняй Зямлі. Ва ўсіх жывых істотах амінакіслоты трансфармуюцца ў вавёркі пад уздзеяннем захавальнікаў генетычнай памяці нуклеінавых кіслот.

Апошнія сінтэзуюцца самастойна біяхімічным шляхам, і вавёркі паскараюць (каталізуюць) працэс. Якая ж з арганічных малекул першая? І як яны ўступілі ва ўзаемадзеянне? Абиогенез знаходзіцца ў працэсе пошуку адказу.

касмаганічных павевы

Гэта вучэнне аб паходжанні жыцця ў космасе. У пэўным кантэксце касмічнай навукі і астраноміі, тэрмін ставіцца да тэорыі стварэння (і вывучэння) Сонечнай сістэмы. Спробы прыцягнення да натуралістычнай касмагоніі не вытрымліваюць крытыкі. Па-першае, існуючыя навуковыя тэорыі не могуць растлумачыць галоўнага: як з'явілася сама Сусвет?

Па-другое, няма ніякай фізічнай мадэлі, якая тлумачыць самыя раннія моманты існавання Сусвету. У згаданай тэорыі адсутнічае паняцце квантавай гравітацыі. Хоць струнныя тэарэтыкі (тэорыя струн абвяшчае, што элементарныя часціцы ўзнікаюць у выніку ваганняў і ўзаемадзеяння квантавых струн), якія даследуюць паходжанне і наступствы Вялікага выбуху (петлевая квантавая касмалогія), з гэтым не згодныя. Яны лічаць, што маюць формулы, якія дазваляюць апісаць мадэль у рамках палявых раўнанняў.

Пры дапамозе касмаганічных гіпотэз людзі тлумачылі аднастайнасць руху і складу нябесных тэл. Задоўга да таго, як з'явілася жыццё на Зямлі, матэрыя запаўняла ўсю прастору і затым эвалюцыянавала.

Эндосимбионт

Эндосимбиотическая версія была ўпершыню сфармуляваная рускім батанікам Канстанцінам Меражкоўскага ў 1905 г. ён лічыў, што некаторыя арганэл паўсталі як свободноживущие бактэрыі і былі прынятыя ў другую клетку ў якасці эндосимбионтов. Мітахондрыі развіліся з протеобактерий (у прыватнасці, Rickettsiales або блізкіх сваякоў) і хларапластаў ад цианобактерий.

Гэта дазваляе выказаць здагадку, што множныя формы бактэрый ўступілі ў сімбіёз з адукацыяй эукарыятычнай клеткі (эукарыёт.Асноўныя - клеткі жывых арганізмаў, якія змяшчаюць ядро). Гарызантальнага пераносу генетычнага матэрыялу паміж бактэрыямі таксама спрыяюць сымбалічнай адносіны.

Узнікненню разнастайнасці формаў жыцця, магчыма, папярэднічаў апошні агульны Продак (LUA) сучасных арганізмаў.

спантаннае зараджэнне

Да пачатку 19 стагоддзя людзі, як правіла, адмаўлялі "раптоўнасць" у якасці тлумачэння таго, як зараджалася жыццё на Зямлі. Нечаканае самазараджэння пэўных формаў жыцця з нежывой матэрыі здавалася ім непраўдападобным. Затое яны верылі ў існаванне гетерогенеза (змена спосабу размнажэння), калі адна з формаў жыцця адбываецца ад іншага віду (да прыкладу, пчолы з кветак). Класічныя ўяўленні аб самазараджэння зводзяцца да наступнага: некаторыя складаныя жывыя арганізмы з'явіліся дзякуючы раскладанню арганічных рэчываў.

Згодна з Арыстоцелю, гэта была лёгка назіраная ісціна: тля ўзнікае з расы, якая падае на расліны; мухі - з сапсаваных прадуктаў, мышы - з бруднага сена, кракадзілы - з гнілых бярвення на дне вадаёмаў і гэтак далей. Тэорыя спантанага пакалення (абвяргалі хрысціянствам) таемна праіснавала не адзін стагоддзе.

Прынята лічыць, што тэорыя была канчаткова абвергнутая ў XIX стагоддзі досведамі Луі Пастера. Навуковец не займаўся вывучэннем зараджэння жыцця, ён вывучаў з'яўленне мікробаў, каб атрымаць магчымасць барацьбы з інфекцыйнымі хваробамі. Аднак доказы Пастера насілі ўжо не спрэчны, а строга навуковы характар.

Тэорыя гліны і Паслядоўнае стварэнне

Узнікненне жыцця на аснове гліны? Такое магчыма? Шатландскі хімік па імя А. Дж. Кернс-Сміт з універсітэта Глазга ў 1985 годзе з'яўляецца аўтарам такой тэорыі. Абапіраючыся на аналагічныя здагадкі іншых навукоўцаў, ён сцвярджаў, што арганічныя часціцы, апынуўшыся паміж пластамі гліны і узаемадзейнічаючы з імі, пераймалі спосаб захоўвання інфармацыі і росту. Такім чынам, вучоны лічыў «гліняны ген» першасным. Першапачаткова мінерал і зараджалася жыццё існавалі разам, а на пэўным этапе "разбегліся".

Ідэя разбурэння (хаосу) у зараджаецца свеце праклала шлях да тэорыі катастрофизма як да аднаго з папярэднікаў тэорыі эвалюцыі. Яе прыхільнікі лічаць, што Зямля ў мінулым была закранутая раптоўнымі, недаўгавечнымі, бурнымі падзеямі, а сапраўднае з'яўляецца ключом да мінулага. Кожная чарговая катастрофа разбурала існуючую жыццё. Наступнае тварэнне адраджала яе ўжо выдатнай ад папярэдняй.

матэрыялістычнае вучэнне

А вось яшчэ адна версія адносна таго, як зараджалася жыццё на Зямлі. Яе вылучылі матэрыялісты. Яны лічаць, што жыццё з'явілася ў выніку расцягнутых у часе і прасторы паступовых хімічных пераўтварэнняў, якія, па ўсёй верагоднасці, адбываліся амаль 3,8 мільярда гадоў таму назад. Такое развіццё называюць малекулярнай, яно закранае вобласць дэзаксірыбануклеінавай і рібанукляінавай кіслот і пратэінаў (бялкоў).

Як навуковае працягу вучэнне паўстала ў 1960-я гады, калі праводзіліся актыўныя даследаванні, якія закранаюць малекулярную і эвалюцыйную біялогію, генетыку папуляцый. Навукоўцы тады спрабавалі зразумець і пацвердзіць нядаўнія адкрыцця, якія тычацца нуклеінавых кіслот і бялкоў.

Адной з ключавых тэм, якія стымулявалі развіццё гэтай галіне ведаў, была эвалюцыя ферментатыўнай функцыі, выкарыстанне дывергенцыі нуклеінавых кіслаты ў якасці "малекулярных гадзін". Яе раскрыццё спрыяла больш глыбокага вывучэння дывергенцыі (разгалінавання) відаў.

арганічнае паходжанне

Пра тое, як з'явілася жыццё на Зямлі, прыхільнікі гэтага вучэння разважаюць так. Адукацыя відаў пачалося даўно - больш за 3,5 млрд гадоў назад (лічба абазначае перыяд, у які жыццё існуе). Верагодна, спачатку ішоў павольны і паступовы працэс пераўтварэння, а затым пачаўся хуткі (у рамках Сусвету) этап удасканалення, пераходу з аднаго статычнага стану ў іншы пад уплывам існуючых умоў.

Эвалюцыя, вядомая як біялагічная або арганічная, - гэта працэс змены з цягам часу аднаго або некалькіх спадчынных прыкмет, выяўленых у папуляцыях арганізмаў. Спадчынныя рысы - асаблівыя адметныя прыкметы, у тым ліку анатамічныя, біяхімічныя і паводніцкія, якія перадаюцца ад аднаго пакалення да іншага.

Эвалюцыя прывяла да разнастайнасці і рознабаковым развіцці ўсіх жывых арганізмаў (дыверсіфікацыі). Наш маляўнічы свет Чарльз Дарвін ахарактарызаваў як «бясконцыя формы, самыя прыгожыя і самыя выдатныя». Складваецца ўражанне, што зараджэнне жыцця - гісторыя без пачатку і канца.

Асаблівая тварэнне

Згодна з гэтай тэорыі, усе формы жыцця, якія існуюць сёння на планеце Зямля, створаны Богам. Адам і Ева - першыя мужчына і жанчына, створаныя Ўсеўладным. Жыццё на Зямлі пачалася з іх, - лічаць хрысціяне, мусульмане і габрэі. Тры рэлігіі сышліся ў тым, што Бог стварыў сусвет на працягу сямі дзён, зрабіўшы шосты дзень кульмінацыяй працы: стварыў з праху зямнога Адама і з яго рэбры Еву.

На сёмы дзень Бог адпачываў. Затым ён удыхнуў у людзей жыццё і адправіў даглядаць за садам пад назвай Эдэм. У цэнтры раслі Дрэва жыцця і Дрэва пазнання дабра. Бог дазволіў ёсць плён ўсіх дрэў у садзе, акрамя Дрэва пазнання ( «бо ў той дзень, калі вы скаштуеце іх, памраце»).

Але людзі не паслухацца. У Каране гаворыцца, што паспрабаваць яблык прапанаваў Адам. Бог дараваў грэшнікаў і паслаў абодвух на зямлю ў якасці сваіх прадстаўнікоў. І ўсё ж ... Адкуль на Зямлі з'явілася жыццё? Як бачыце, адназначнага адказу не існуе. Хоць сучасныя навукоўцы ўсё больш схіляюцца да абиогенной (неарганічнай) тэорыі ўзнікнення ўсяго жывога.