Гіпотези виникнення життя на землі

Вже на цьому  етапі могло з'явитися хижацтво та інші форми зв'язків між видами, тобто первинні спільноти.

 На початку  біологічної еволюції джерелом  живлення, очевидно, служили запаси  органічних речовин, створених  абіогенним шляхом. Коли ці запаси вичерпалися, то переваги в розмноженні повинні були отримати ті організми, у яких з'явилися можливості автотрофного харчування, і хижаки,які їх поїдають.

Поширення пробіонтів, та й просто біологічно важливих полімерів і олігомерів, обмежувалося жорстким ультрафіолетовим випромінюванням, що проникають у відкриті водойми на глибини до 5-10 м.

Саме тому можна  припускати, що початкові етапи становлення  життя на Землі відбувалися в  якійсь закритому середовищі (або  середовищах). Наприклад, в печерах, пластах глини, під льодовиками.  

                                                     11

У будь-якому випадку 3,4-3,2 мільярда років тому живі істоти, в першу  чергу прокаріоти, були вже поширені дуже широко. Про це свідчать як їх залишки (правда, щодо нечисленні), так і сліди життєдіяльності, наприклад, що з'явилися в результаті діяльності прокаріотів вапняки . У ході подальшої еволюції виникли еукаріоти. [2] 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                    Експеримент Міллера

 Стенлі Міллер  заповнив колбу газовою сумішшю,  яка, як він вважав, відповідає  докембрійської атмосфері, і змусив  її взаємодіяти з водою (океан, дощі) і електричними розрядами з напругою 60 тис.В (блискавки).За кілька тижнів дистильованна вода в колбі стала помаранчевою, потім темно-червоною, майже чорною. У ній виявилися різноманітні органічні молекули[1]

                                                          12 

                            Гіпотези самозародження

 Протягом  тисячоліть люди вірили в мимовільне  зародження життя, вважаючи його  звичайним способом появи живих  істот з неживої матерії. Вважали, що джерелом спонтанного зародження служать або неорганічні сполуки, або органічні залишки що гниють (концепція абіогенеза). Ця гіпотеза була поширена в Стародавньому Китаї, Вавилоні та Єгипті в якості альтернативи креаціонізму, з яким вона співіснувала. Ідея самозародження висловлювалася також філософами Давньої Греції і навіть більш ранніми мислителями, тобто вона, мабуть, так само стара, як і саме людство. Протягом такої тривалої історії ця гіпотеза видозмінювалася, але як і раніше залишалася помилковою. Аристотель, якого часто провозглашають засновником біології, писав, що жаби і комахи заводяться в сирому ґрунті. У середні століття багатьом «вдавалося» спостерігати зародження різноманітних живих істот, таких як комахи, черв'яки, вугри, миші, в розкладаються або гниючих залишках організмів. Ці «факти» вважалися досить переконливими до тих пір, поки італійський лікар Франческо Реді (1626-1697) не підійшов до проблеми виникнення життя більш суворо і не піддав сумніву теорію спонтанного зародження. У 1668 р. Реді виконав наступний досвід. Він помістив мертвих змій у різні судини, причому одні судини накрив серпанком, а інші залишив відкритими. Налетів мухи відклали яйця на мертвих змій у відкритих посудинах; незабаром з яєць вивелися личинки. У накритих судинах личинок не виявилося . Таким чином, Реді довів, що білі черв'яки, що з'являються в м'ясі змій, - личинки флорентійської мухи і що якщо м'ясо закрити і запобігти доступ мух, то воно не «зробить» черв'яків. Спростувавши концепцію самозародження, Реді висловив думку про те, що життя може виникнути тільки з попереднього життя (концепція біогенезу).

                                                      13

Подібних поглядів дотримувався і голландський вчений Антоні ван Левенгук (1632-1723), який, використовуючи мікроскоп, відкрив дрібні організми, невидимі неозброєним оком. Це були бактерії і найпростіші. Левенгук висловив думку, що ці крихітні організми, або «анімалькули», як він їх називав, походять від собі подібних.

Думку Левенгука поділяв італійський вчений Ладзаро Спаланцані (1729 - 1799), який вирішив довести досвідченим шляхом, що мікроорганізми, часто виявляються в м'ясному бульйоні, мимовільно в ньому не зароджуються. З цією метою він поміщав рідину, багату органічними речовинами (м'ясний бульйон), в судини, кип'ятив цю рідину на вогні, після чого судини герметично запаюють. У результаті бульйон в судинах залишався чистим і вільним від мікроорганізмів. Своїми дослідами Спаланцані довів неможливість самовільного зародження мікроорганізмів.

Супротивники  цієї точки зору стверджували, що життя  в колбах не виникала з тієї причини, що повітря в них під час  кип'ятіння псується, тому як і раніше визнавали гіпотезу самозародження.

Нищівний удар по цій гіпотезі було завдано в 19 ст. французьким ученим-мікробіологом  Луї Пастером (1822-1895) і англійським  біологом Джоном Тиндалем (1820-1893). Вони показали, що бактерії поширюються по повітрю і що якщо в повітрі, що попадає в колби з простерилізовані бульйоном, їх немає, то і в самому бульйоні вони не виникнуть. Пастер користувався для цього колбами із зігнутим S-образним горлечком, яке служило для бактерій пасткою,тоді як повітря вільно проникав в колбу і виходив з неї .  

                                                      14

 Тиндаль стерилізував повітря, що поступає в колби,пропускаючи його крізь полум'я або через вату. До кінця 70-х рр.. 19 в. практично всі вчені визнали, що живі організми утворюються тільки від інших живих організмів, що означало повернення до первісного питання: звідки ж узялися перші організми? [3]

      Франческо Реді                                                      Луї Пастер              

            Левенгук                                                                Тиндаль 

                                                           15

Завершуючи розгляд питання про виникнення життя на Землі, необхідно підкреслити, що життя розвивалося та розвивається за єдиними законами. Глибоке розуміння цих законів можливо лише під час розгляду їх фундаментальних основ — атомно-молекулярних процесів. Основні колообіги важливих хімічних елементів є головною умовою стабільності біосфери взагалі. Вони були сформовані ще в кембрії, близько 600 млн років тому. Надзвичайне явище стаціонарного стану живих систем — від бактерії до біосфери забезпечується динамічними процесами: диханням, виділенням, обміном речовин та ш. Таким чином, стабільність та динамічність водночас виступають головними специфічними рисами життя.

Еволюція життя та середовища, яке оточує це життя, відповідають девізу «Mobiles in mobile» («Рухливий у рухливому»). Екологічні проблеми, які виникали в результаті катаклізмів у житті планети, розв'язувалися природним шляхом і впливали на процес еволюції. Один з екологічних законів американського вченого Б. Коммонера говорить: «Природа знає краще». Тому сьогодні перед людством постає завдання вивчати закони природи, осягати розумом її мудрість та навчитися не суперечити їм.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                     16

                                     Література

1.Иллюстрированный атлас эволюции: Удивительная планета земля.- Paris: Selection du Reader’s Digest, 2003.-86-105 c.

2.Общая биология 10-11 кл. /Л.В.Высоцкая, Г.М.Дымшиц, Е.М.Низовцев,

М.Г.Сергеев, Д.Ч.Степанова, М.Л.Филиппенко, В.К.Шумный.2005.- 182-191 с. 

3. Общая биология: Учебное пособие для 11-го класса 11-летней общеобразовательной школы, для базового и повышенного уровней. Н.Д. Лисов, Л.В. Камлюк, Н.А. Лемеза и др. Под ред. Н.Д. Лисова.- Мн.: Беларусь, 2002. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                     17