Основные теории происхождения жизни на Земле и их особенности

Возникновение жизни на Земле

Основные теории происхождения жизни на Земле

До сих пор нет точного ответа на вопрос о начале жизни на Земле. При этом, такой вопрос ученые ставят еще с древних времен — в естествознании он считается самым сложным.

В науке выделяют несколько теорий возникновения жизни на Земле. Они формировались на протяжении всей человеческой истории. Вот наиболее популярные теории появления жизни на Земле:

• теория самопроизвольного или спонтанного зарождения;
• теория креационизма (божественная теория);
• теория стационарного состояния;
• теория панспермии;
• теория биохимической эволюции (теория А. И. Опарина).

Как развивались и в чем суть теорий возникновения жизни на Земле в биологии

Остановимся на некоторых теориях возникновения жизни подробнее.

Начнем с теории самопроизвольного зарождения. Если говорить об античной науке, то вопрос происхождения жизни там не возникал: все было ясно и понятно. Учеными допускалась мысль о зарождении жизни из неживого, которая и легла в основу данной теории. К примеру, Аристотель считал, что лягушки самозарождаются. Платон, который жил в 3 веке до н. э. был убежден, что живым существам свойственно самозарождение в процессе гниения, а также в почве. Все это выглядело настолько убедительно, что такое представление об образовании жизни на земле продержалось актуальным до средних веков.

Следующей теорией стала теория происхождения живого от живого. Она стала развиваться в 17 веке. Ученые провели множество опытов, в ходе которых доказали несостоятельность предыдущей теории о самопроизвольном зарождении жизни.

В 60-х годах 19 века известный ученый Луи Пастер в ходе своих опытов доказал, что микроорганизмы, существующие в органических растворах, начинают в них процесс зарождения только после того, как в них попадет зародыш. В стерильных растворах жизнь существовать не может.

Следующая теория — это теория космического происхождения жизни или теория панспермии. Она появилась параллельно опытам Пастера. Ее разработкой занимался немецкий ученый Г. Рихтер. Согласно его теории, жизнь могла попасть на нашу планету из космоса. Зародыши первых форм жизни могли появиться на Земле вместе с метеоритами или космической пылью. После этого они стали развиваться в благоприятных условиях и эволюционировать. Таким образом они дали начало всем живым существам на нашей планете.

Эта теория стала пользоваться большой популярностью и широко обсуждаться в научных кругах. К этой теории присоединились такие ученые как Г. Гемгольц, У. Томпсон. Но научно обоснованной эта теория все же не стала. Ученые не могли объяснить, как микроорганизмы не погибли в космическом пространстве под воздействием ультрафиолетового излучения.

Следующей стала гипотеза А. И. Опарина. В 1924 году он выпустил книгу, которая называлась «Происхождение жизни». Здесь ученый рассмотрел и описал эксперимент с доказательствами образования органических веществ из неорганических абиогенным способом. Органические вещества образуются под воздействием электрических разрядов, энергии тепла, ультрафиолетовых лучей, газовых смесей с содержащимися в них парами аммиака, воды и метана. Автор предполагал, что так же происходило и в первичной гидросфере Земли. Действие похожих факторов способствовало эволюционированию углеродов, их накоплению в первичном бульоне гидросферы и способствованию образованию коацерватных каплей. Они по-разному реагировали на окружающую среду.

Происходили изменения и в атмосфере: из первоначально восстановительной она превратилась в окислительную (такой же она и осталась до сегодня).

Из теории Опарина взяло начало изучение биохимической эволюции жизни. Эта теория способствовала большему количеству экспериментов с моделированием процессов образования аминокислот и углеводородов.

Современные теории происхождения жизни на Земле в биологии

Для реферата о происхождении жизни на Земле обязательным пунктом являются современные теории. При этом, этот вопрос изучается самыми разными науками. Появившиеся теории принято делить на 3 группы — на основании изучения того или иного свойства живого. Вот эти группы:

• концепция субстратного происхождения жизни. Во главе этой теории стоит А. И. Опарин и многие другие биохимики;
• концепция энергетического происхождения. Она разрабатывается учеными-синергетиками И. Пригожиным и М. Эйгеном;
• концепция информационного происхождения. Ее последователи А. Н. Колмогоров, А. А. Ляпунов, Д. С. Чернавский.

Одни из первых, кто заговорил о невозможности внезапного происхождения жизни, был Фридрих Энгельс. Он и другие считали, что формирование жизни проходило на протяжении долгого времени, путем длительной эволюции и множественных преобразований материи. Эволюция — основа жизни на планете. Благодаря ей мертвая материя стала развиваться задолго до зарождения жизни на Земле.

При подготовке любого реферата о происхождении жизни на Земле важно обозначать, что в современной биологии нет понятия универсальной формы жизни.

История жизни на Земле

В истории Земли большой промежуток времени — это господство микроорганизмов. Качественный скачок эволюции стал причиной появления высокоорганизованных существ, в том числе человека. С этого момента в истории Земли появилась новая глава.

Вот как можно представить историю жизни на Земле схематично:

• 1,2 млрд лет назад произошел скачок в эволюции. Он был обусловлен появлением полового размножения. Затем возникли сложные формы жизни — растения и животные. С половым размножением у новых живых организмов появились определенные преимущества, что способствовало их биоразнообразию;
• первые сложноорганизованные клетки с ядром появляются 2 млрд лет назад. Это появление пришлось на время, когда одноклеточные безъядерные организмы усложнили свое строение — благодаря поглощению более мелких форм жизни. В результате в новых эукариотических клетках появляются органоиды с клеточным происхождением: митохондрии, хлоропласты и прочие. Клетки с такими органеллами были в выигрыше в ходе эволюционной гонки. Они и стали основой многоклеточных организмов;
• 3,9 млрд лет назад — время появления первых одноклеточных живых существ: они напоминали современные бактерии. У них не было оформленного ядра и органелл, а в цитоплазме свободно находились молекулы ДНК. В таких клетках уже имелись рибосомы. Синтез белка происходил на цитоплазматической мембране;
• 4 млрд лет назад происходит появление случайным образом первой генетической структуры — РНК.

История жизни, как видно, представлено в обратной последовательности.