Сущность жизни

     Обобщая сведения о свойствах живого, можно  заключить, что клетки представляют собой открытые изотермические системы, которые способны к самосборке, внутренней регуляции и к самовоспроизведению. В этих системах осуществляется множество  реакций синтеза и распада, катализируемых ферментами, синтезируемыми внутри самих клеток.

2. Промежуточные формы жизни.

    Происхождение жизни — один из самых таинственных вопросов, исчерпывающий ответ на который вряд ли когда-нибудь будет  получен. Множество гипотез и  даже теорий о возникновении жизни, объясняющих различные стороны  этого явления, неспособны пока что  преодолеть существенное обстоятельство — экспериментально подтвердить  факт появления жизни. Мы не знаем  и, возможно, не узнаем никогда условий, в которых зародились структуры, обладающие свойствами живого. Вероятно, их воспроизведение в лабораториях — дело будущего, но повторение его  в масштабах планеты - совершенно невероятно.

    Возникновение жизни на Земле, по оценкам ученых, имело место 3-4 млрд. лет назад. В  результате сложных космических  и земных преобразований зародились простейшие формы жизни, которые  положили начало почти миллиону видов  животных и около 400 тыс. видов растений, конечное число которых неизвестно и сегодня. Проблема происхождения  жизни на Земле — сложнейшая задача современной науки, интерес к  которой никогда не ослабевал  в связи с попытками человека проникнуть в собственную природу  и историю. Решающая роль в прояснении тайны происхождения жизни отводится  теоретическому познанию, изучению истории  становления представлений о  жизни и их философскому осмыслению. История взглядов на происхождение  жизни уходит в далекое прошлое. Первые идеи возникновения жизни  ограничивались рамками мифологических представлений. В мифах рождались  легенды о возникновении одушевленных форм из неодушевленных. Охота и  собирательство укрепляли связь  людей с живой природой, углубляли  понимание ее отличия от неживой.

    По мере становления культуры, совершенствования средств познания, кристаллизации самосознания формируются два основополагающих взгляда на происхождение и развитие жизни. Это - креационизм и эволюционизм.

    Креационизм — концепция, объясняющая происхождение многообразия форм органического мира как акт божественного творения. Название учения происходит от латинского слова creatio, creations — “создание”, “сотворение”. Креационизм исходит из того, что, несмотря на присущее человеку стремление разрешить вопрос о происхождении мира, он сам по себе не может добиться этого без помощи Бога, которому мир обязан своим существованием.

    Корни креационизма уходят в эпоху глубокой античности. До сих пор известен древневавилонский миф о герое-боге Мардуке, который, обладая колоссальной силой, разорвал надвое чудовище Тиамат и создал из его спины небо, а  из живота — землю.

    Исходя  из имеющихся представлений о  структуре живых организмов, основным компонентом которых является вода, в известной мере можно объяснить  почему в поисках субстанций жизни  упор всегда делался и на воду. На первых порах идея сотворения выглядела  довольно просто: некто создает нечто  и всегда из чего-то. Творец, созидатель (демиург) — это искусный мастер, копирующий некую модель.

    На  новый уровень креационисткие представления  выходят уже в библейские времена. Главная идея библейского ответа на вопрос о происхождении жизни, как частного случая сотворения мира, в том, что Бог создал мир из ничего — не из готовой материи  и не из собственного своего существа. Всему сущему предшествовала безначальная вечность, в которой творил один Господь. Именно им было положено новое  начало, бытие — мир видимый  и невидимый.

    В соответствии с Библией, начало жизни  на Земле связано с пятым днем творения, когда появились рыбы и  водяные твари, птицы и воздушные  творения. На следующий день на земле  являются разного рода животные, обитающие  на суше. Не ясно было только — для  кого все это? И на седьмой день Бог сотворил человека “по образу Нашему, и по подобию Нашему”.

    Креационистские представления о происхождении  жизни и ее развитии господствовали в науке до возникновения эволюционного  учения. Они являлись не только догмами  официальной религии, их придерживалось подавляющее большинство естествоиспытателей. Отправляясь от факта многообразия форм органического мира, сторонники креационизма рассматривали это  многообразие как результат Божественного  творения. Они защищали идею неизменности видов и отрицали эволюцию.

    Основу  эволюционного подхода к возникновению жизни составляет идея развития, которая как методологический принцип познания живой природы начала оформляться в период XVII— XVIII веков. Однако первые попытки носили характер стихийных, гениальных догадок. Наука еще не располагала достаточным естественнонаучным материалом, метафизический взгляд на природу не позволял подойти к исследованию подлинных источников развития.

1. Естественнонаучные представления о жизни и ее эволюции.

    Дарвин  вскрыл движущие силы эволюции живой  природы. Он попытался понять и объяснить  действительную природу внутренних противоречий органического мира. Его  теория не только объясняет характер этих противоречий, но и указывает  пути, по которым они разрешаются  в мире животных и растений.

    Значительное  место во всех трудах Дарвина, и в  частности, в “Происхождении видов”, занимают доказательства самого факта  органической эволюции.

    Сейчас  общепризнанно, что в основе всего  живого лежат сходные химические соединения группы белков, среди которых  особое положение имеют нуклеопротеиды. Это — соединения белковых тел  и нуклеиновых кислот. Нуклеопротеиды составляют основной компонент клеточного ядра растений и животных. Исследования в области молекулярной биологии показали, что нуклеиновые кислоты  ответственны за многие важные процессы жизнедеятельности организмов. При  этом особую роль играют макромолекулы  дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и рибонуклеиновой кислоты. (РНК). Молекула ДНК во взаимодействии с  другими субстанциями клетки определяет синтез белка и ферментов, регулирующих обмен веществ в организме. Белки  и нуклеопротеиды (в особенности  ДНК и РНК) являются обязательной составной частью всех биологических  организмов. Следовательно, с точки  зрения химической эволюции они лежат  в основе жизни всех известных  на Земле биологических форм.

    Помимо  этого между неживой и живой  природой существует извечная, непрерывная  связь. “Между косным и живым веществом  есть — непрерывная, никогда не прекращающаяся связь, которая может быть выражена как непрерывный биогенный ток  атомов из живого вещества в косное вещество биосферы, и обратно. Этот биогенный ток атомов вызывается живым веществом. Он выражается в  непрекращающемся никогда дыхании, питании, размножении и т. п.”.

    На  единство живой природы указывает  и дифференцированность тела животных и растений. Таким образом, единство мира организмов проявляется как  в их химическом составе, так и  в строении, и функционировании. Этот факт не мог ускользнуть от внимания естествоиспытателей. Идея сходства живых организмов привела Ж. Кювье к учению о типах животного царства. В дальнейшем она получила разработку в трудах К. Бэра, Э. Геккеля, А. О. Ковалевского, И. И. Мечникова, которые доказывали, что сходство животных не может быть объяснено иначе, как общностью их происхождения.

    На  единство органического  мира указывает и  существование так  называемых промежуточных  форм, к которым  относятся животные и растения, занимающие переходное, промежуточное  положение между  крупными таксонами.

    В органическом мире нет жестких границ между его подразделениями. В  то же время границы между видами всегда реальны. Дарвин уделяет большое  место проблеме вида и видообразования. Не случайно в заглавие его труда  вынесены слова “происхождение видов”. Как важнейшая единица систематизации вид занимает центральное место  в эволюционной теории. Задачей эволюционной теории является объяснение механизма  возникновения жизни и изменения  реальных видов животных и растений, населяющих Землю.

    Доказательством эволюции служит и сходство органов  животных, выражающееся в их положении, соотношении в общем плане  строения и в развитии из сходного зачатка зародыша. Сходные органы называются гомологичными органами. Эволюционная теория объясняет сходство органов общностью происхождения  сравниваемых форм, тогда как сторонники креационистских концепций истолковывали  это сходство как волю творца, создававшего группы животных по определенному плану.

    Подтверждением  идеи эволюции является отражение истории  развития организмов на их строении и  на процессах зародышевого развития, а также географическое распространение  организмов.

    Закономерности  эволюции находят свое выражение  в жизни отдельного индивида, но движущие силы эволюции содержатся внутри системы индивидов, в данном случае популяции. Разрешение противоречий популяции  служит основой всей эволюции и при  этом определяет преобразование организма  как составной части популяции. Отношения между организмами  в популяции носят сложный  характер. Их изучение затрудняется тем, что помимо внутрипопуляционных  взаимодействий организмы испытывают влияние со стороны других популяций, других видов и еще шире — условий  окружающей среды.

3. Гипотеза Лавлока о Гее-Земле.

    Большинству людей известны уникальные характеристики Земли, которые делают возможной жизнь на нашей планете. К числу таких характеристик относятся химический состав планеты и ее атмосферы, наклон земной оси,  
связь с Луной, траектория орбиты Земли и расстояние до Солнца.  
Известно, что Солнцем управляет термоядерная реакция - источник  
энергии, достаточный для того, чтобы Солнце могло светить очень и очень долго. Расчеты показывают, что его хватит для поддержания нынешней яркости Солнца в течение примерно десяти миллиардов лет. Считается, что  
большинством звезд также управляют аналогичные ядерные реакции. Такое положение дел носит название главной последовательности - периода стабильности, который соответствует большей части долгой жизни звезды.  
Предположим, что Солнце стало звездой главной последовательности с  
момента образования, то есть около 4,6 миллиардов лет назад. Этот период являет собой почти половину предполагаемого срока жизни Солнца; таким  
образом, Солнце на данный момент израсходовало около половины своего запаса энергии. А это означает, что примерно половина водорода в его ядре  
сменилась гелием. Смена химического состава приводит к изменению структуры ядра. Общая структура Солнца тоже должна была измениться, так что на сегодняшний день Солнце должно светить приблизительно на 40% ярче, чем 4,6 миллиарда лет назад. Это неизбежно повлияло бы на температуру планет. Принято считать, что даже самые малые отклонения в яркости Солнца повлекут за собой трагические последствия для земного климата. 40% изменение яркости Солнца, таким образом, привело бы к перемене климата, сравнимой по масштабу с нынешними отличиями между Венерой, Марсом и Землей. Согласно теории эволюции, около четырех миллиардов лет назад, когда, как считается, жизнь на Земле только что зародилась, температура планеты была близка к нынешней. Но, в таком случае, последующее увеличение яркости Солнца должно было привести к такой жаре, при которой жизнь на Земле стала бы невозможна. Можно наивно предположить, что изначально на Земле было гораздо прохладней, а со временем потеплело. Но это невозможно. Геологи отмечают, что, по данным изучения горных пород, средняя температура Земли за последние четыре миллиарда лет не слишком изменилась; а биологи утверждают, что для развития и эволюции жизни необходима примерно постоянная средняя температура. Эту проблему и называют парадоксом "молодого слабого Солнца". Неправдоподобность такого процесса побудила Лавлока выдвинуть гипотезу Геи. Согласно ей, биосфера (состоящая из земных океанов, атмосферы, коры и всех живых существ) представляет собой некий сверхорганизм, получившийся в ходе эволюции. Атмосфера изменилась, чтобы защитить развивающуюся жизнь от угрозы нарастающей яркости Солнца. Гипотеза Лавлока не завоевала всеобщего признания, преимущественно из-за того, что в ее основе лежит духовное начало. На самом же деле она вовсе не ведет к мистическому взгляду на мир. Физические принципы, на которых основан парадокс молодого слабого Солнца, тверды и незыблемы, поэтому астрономы уверены в реальности этого эффекта. Следовательно, эволюционисты стоят перед выбором одного из двух возможных объяснений того, каким образом на Земле установилась почти постоянная температура вместо неуклонно нарастающего притока энергии. Одно из этих объяснений предлагает нам поверить, что путем случайных изменений атмосфера эволюционировала так, чтобы противостоять нагреванию. В лучшем случае это означает, что атмосфера прошла через целый ряд состояний неустойчивого равновесия или даже неравновесия. Нечто подобное происходит с живыми организмами под воздействием сложных систем регуляции, закодированных в ДНК. Смерть - процесс, при котором прекращаются сложные биохимические реакции, и клетки быстро достигают химического равновесия. Для атмосферы же подобный процесс немыслим - если исключить участие разумного замысла. Любой вид симбиоза или обратной связи с Солнцем совершенно исключен. Второе же объяснение предполагает, что некие жизненные  
силы провели атмосферу эволюционным путем через это испытание. Большинство ученых не могут и помыслить о том, чтобы высказать вслух телеологические или духовные выводы, которые могут отсюда последовать; однако же в физике существует соответствующее направление. Конечно, есть и третий путь. Возможно, системе Земля-Солнце вовсе не  
миллиарды лет, и не было никакого 40% увеличения солнечной яркости. Если Земля была сотворена недавно, если разумный замысел создал ее атмосферу такой, какая она сейчас, если яркость Солнца существенно не менялась, то парадокс молодого слабого Солнца можно считать разрешенным. Хотя этот парадокс не свидетельствует о том, что Солнечной системе всего несколько тысяч лет, из него ясно следует, что ей гораздо меньше, чем десятки миллионов веков.  
              3.1. Открытия, подтверждающие теорию Геи. 
 
В основном это произошло благодаря новым открытиям, подтвердившим ее правоту. Прежде всего, здесь надо отметить исследования так называемых хлоропластов в растительных клетках и митохондрий — в клетках животных. Эти внехромосомные гены тоже передаются от клетки к ее потомкам по особым правилам, которые во многом отличаются от правил передачи ядерных, или хромосомных генов. Так, гены митохондрий в сложных организмах (например, у человека) передаются лишь по материнской линии. (И именно поэтому общий предок современных людей, обнаруженный благодаря сходству их митохондриальных генов, получил название «митохондриальной Евы».) Главная особенность этих двух органелл, если не считать наличия у них собственных генов, состоит в том, что они выполняют важнейшие для жизнедеятельности клетки функции. Хлоропласты с их хлорофиллом осуществляют процесс фотосинтеза, столь характерный для растительных клеток и снабжающий их органическими материалами для роста. «Почти миллиард лет подряд, — пишет Маргулис, — единственными существующими на Земле формами жизни были так называемые прокариоты — простейшие одноклеточные организмы, вроде бактерий и сине-зеленых водорослей, лишенные ядра. Они и сегодня являются господствующими формами жизни на нашей планете — потому, что их чудовищно много. Однако сами по себе, взятые по отдельности они не очень интересны и не очень сложны. Весь этот первый миллиард лет они просуществовали без изменений. Подлинная эволюция началась с появления эукариотов. И этот решающий шаг эволюции был вызван как раз симбиозом прокариотов различного типа».  . С начала девяностых годов, когда стала развиваться техника микровидеосъемки процессов взаимодействия клеток с вторгшимися в них микробами и бактериями, многие детали этих процессов стали воочию зримыми, и эти детали вынудили специалистов прийти к выводу, что «для танго требуются двое», или, как сформулировала это на профессиональном языке доктор Джулия Теорио из Института биомедицинских исследований в Кембридже, «практически во всех случаях такого инфекционного вторжения ущерб, причиняемый им организму, является в определенной мере также и «виной» самого организма: ущерб вызывает не только сам патоген, но и спровоцированная им ошибочная реакция клетки на его вторжение».  
Оказавшись внутри клетки, бактерия тотчас секретирует свои ферменты, которые продырявливают клеточную мембрану и позволяют бактерии войти в цитоплазму,  
где она зачастую становится постоянным «гостем», образовав вокруг себя защитную вакуоль. Во многих случаях такие бактерии используют эту вакуоль  
как средство перехода к новому этапу инфекции. Они начинают напрямую переходить из клетки в клетку, минуя таким образом защитные системы организма.  Можно лишь сказать, что  
невидимые чудеса симбиоза, как плодотворного, так и негативного, поистине окружают нас со всех сторон и составляют одну из непременных основ жизни —  
а возможно, какую-то универсальную суть. Как сказал тот же Льюис Томас, с рассказа которого о миксотрихе я начал эту статью, «быть может, поняв эту суть, эту подстилающую жизнь тенденцию к объединению и кооперации клеток, которая в конечном счете породила розы, дельфинов и нас самих, мы поняли  
бы, что та же самая тенденция побуждает организмы объединяться в  
коллективы, коллективы организмов — в экологические системы, а все эти системы — в единую биосферу. И тогда все наши защитные иммунные реакции и  
рефлекторные ответы на агрессию «чужого» оказались бы лишь средствами регулировки и модуляции этого великого и всеобщего процесса симбиоза,  
предназначенными не для полного его прекращения, а только для того, чтобы он не вышел из-под контроля».  
Развивая эту точку зрения, мы рано или поздно придем к той  
величественной картине биосферы, которая некогда воодушевляла Вернадского, а сегодня кульминировала в так называемой гипотезе Геи, развиваемой Джеймсом Лавлоком, который утверждает, что симбиоз (понятый в самом широком  
смысле — как самоорганизация на основе кооперации и взаимодействия)  
существует не только на уровне телесных клеток и бактерий, но и на уровне таких сложных систем, как атмосфера, почва и даже наша Земля в целом.  
Гипотеза Геи говорит, что даже такие планетарные параметры, как, например, температура и химический состав атмосферы, являются результатом совместной  
деятельности всех живых организмов планеты. Лавлок, в сущности, утверждает, что вся Земля представляет собой единый огромный организм. Точнее было бы  
называть ее единой экологической системой, которая состоит из огромного числа симбиотически взаимодействующих меньших экосистем и благодаря этому  
способна в большой мере сама «залечивать» свои раны и регулировать свои отклонения от равновесия.  
Древние греки называли Геей богиню Земли. Гипотеза Геи, будь она  
верна, была бы высшим, предельным чудом симбиоза — разве что вслед за американским астрономом Лео Смолиным признать «живой» всю Вселенную. Эта  
гипотеза обсуждается очень широко, но принимается очень немногими. Льюис Томас и Линн Маргулис принадлежат к этому воодушевленному грандиозным видением меньшинству.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение.

    Имеем ли мы логическое право на признание  коренного различия между живым  и неживым? Есть ли в окружающей нас  природе такие факты, которые  убеждают нас в том, что жизнь  существует вечно и имеет так  мало общего с неживой природой, что ни при каких условиях, никогда  не могла из нее образоваться, выделиться? Можем ли мы признать организмы образованиями  совершенно, принципиально отличными  от всего остального мира?

    Биология XX в. Углубила понимание существенных черт живого, раскрыв молекулярные основы жизни. В основе современной  биологической картины мира лежит  представление о том,что мир  живого - это грандиозная Система  высокоорганизованных систем.

    Несомненно, в модели происхождения жизни, будут  включаться новые знания, и они  будут всё более обоснованными. Но чем более качественно новое  отличается от старого, тем труднее  объяснить его возникновение.

Список  использованной литературы:

1. Вернадский В.И. “Научная мысль как планетное явление”, М. – 1989г.  
   Вернадский В.И. “Начало и вечность жизни”, М.– 1989г. 
2. Жизнь и Земля составляют единый сверхорганизм.
3. Варсанофьева В.А. Развитие жизни на Земле. М„ 1988.
4. Бернал Д. "Возникновение жизни" Приложение №1: Опарин А.И. "Происхождение жизни" М., "Мир",1969.
5. Поннамперума С. "Происхождение жизни", М., "Мир", 1977.