Проблема возникновения жизни

Одна  из основных загадок человечества –  проблема происхождения жизни на Земле, без её разрешения остаётся недоступной  пониманию и самая сущность жизни. Как бы глубоко и полно мы ни познавали вещество, структуры и  процессы, лежащие в основе организации  современных живых тел, мы никогда, исходя только из этого, не сможем ответить на вопрос, почему эта организация  является именно такой, какая она  есть, почему строение всех составляющих организм частей так совершенно приспособлено  к выполняемым ими функциям, а  весь организм, как единое целое, приспособлен к существованию в данных условиях внешней среды. Изучение истории  этой проблемы показывает, как в  течение многих тысячелетий человеческая мысль шла к её разрешению извилистыми, а иногда и неверными путями.

На сегодняшний  день в мире существует огромное количество теорий происхождения жизни, некоторые  из них больше соответствуют правде, некоторые – меньше, но в каждой из них есть доля истины. Тем не менее, эта величайшая загадка человечества еще не решена, до сих пор появляются новые теории, идут споры об их правильности, но мы все еще точно не знаем, насколько  близки к истине. Пожалуй, это основная причина выбора мной именно этой темы реферата: самая таинственная и величайшая загадка человечества – загадка  происхождения жизни все еще  не решена, и каждому хочется найти  на нее ответ. 

Концепции происхождения жизни.  

а) Идея самопроизвольного происхождения.

. Вначале  в науке вообще не существовало  проблемы возникновения жизни,  потому что учеными античного  мира допускалась возможность  постоянного зарождения живого  из неживого. Великий Аристотель (4-ый в. до Р.Х.) не сомневался  в самозарождении лягушек. Философ  Плотин в 3-ем веке до новой  эры утверждал, что живые существа  самозарождаются в земле в процессе гниения. Эта идея самопроизвольного зарождения организмов, видимо, представлялась многим поколениям наших далеких предков очень убедительной, так как просуществовала, не меняясь, долгие века, вплоть до 17-го века.

б). Идея происхождения жизни по принципу «живое – от живого».

 В  17-ом веке опыты тосканского  врача Франческо Реди показали, что без мух черви в гниющем мясе не обнаружатся, а если прокипятить органические растворы, то микроорганизмы в них вообще зарождаться не смогут. И только в 60-х гг. 19-го века французский ученый Луи Пастер в своих опытах продемонстрировал, что микроорганизмы появляются в органических растворах только потому, что туда раньше был занесен зародыш.

 Таким  образом, опыты Пастера имели  двоякое значение – 

1. Доказали  несостоятельность концепции самопроизвольного зарождения жизни.

2. Обосновали  идею о том, что все современное  живое происходит только от  живого.

в). Идея космического происхождения жизни.

Примерно  в тот же период, когда Пастер продемонстрировал свои опыты, немецкий ученый Г. Рихтер разработал теорию занесения  живых существ на Землю из космоса. Он утверждал, что зародыши могли  попасть на Землю вместе с космической  пылью и метеоритами и положить начало эволюции живого, которая породила все многообразие земной жизни. Эта  концепция называлась концепцией панспермии. Ее разделяли такие ученые, как  Г. Гельмгольц, У. Томпсон, что способствовало ее широкому распространению в научных  кругах. Но она не получила научного доказательства, так как примитивные  организмы или зародыши должны были бы погибнуть под действием ультрафиолетовых лучей и космического излучения.

г). Гипотеза А.И. Опарина.

В 1924 году вышла в свет книга «Происхождение жизни» советского ученого А.И. Опарина, где он экспериментально доказал, что  органические вещества могут образовываться абиогенным путем при действии электрических  зарядов, тепловой энергии, ультрафиолетовых лучей на газовые смеси, содержащие пары воды, аммиака, метана и др. Под влиянием различных факторов природы эволюция углеводородов привела к образованию аминокислот, нуклеидов и их полимеров, которые по мере увеличения концентрации органических веществ в первичном бульоне гидросферы способствовали образованию коллоидных систем, так называемых коацерватов, которые, выделяясь из окружающей среды и имея неодинаковую внутреннюю структуру, по-разному реагировали на внешнюю среду. Превращению углеродистых соединений в химический период эволюции способствовала атмосфера с ее восстановительными свойствами, которая потом стала приобретать окислительные свойства, что свойственно атмосфере и в настоящее время.

Гипотеза  Опарина способствовала конкретному  изучению происхождения простейших форм жизни. Она положила начало физико-химическому  моделированию процессов образования  молекул аминокислот, нуклеиновых  оснований, углеводородов в условиях предполагаемой первичной атмосферы Земли.

д). Современные концепции происхождения жизни.

 Сегодня  проблема происхождения жизни  исследуется широким фронтом  различных наук. В зависимости  от того, какое наиболее фундаментальное  свойство живого исследуется  и преобладает в данном изучении (вещество, информация, энергия), все  современные концепции происхождения  жизни можно разделить условно  на:

Концепцию субстратного происхождения жизни (ее придерживаются биохимики во главе  с А.И. Опариным).

Концепцию энергетического происхождения. Она  разрабатывается ведущими учеными-синергетиками И. Пригожиным, М. Эйгеном.

Концепцию информационного происхождения. Ее развивали А.Н. Колмогоров, А.А. Ляпунов, Д.С. Чернавский.

Концепцию генного происхождения. Автором  этой концепции является американский генетик Г. Меллер. Он допускает, что живая молекула , способная размножаться, могла возникнуть вдруг, случайно в результате взаимодействия простейших веществ. Он считает, что элементарная единица наследственности – ген – является и основой жизни. И жизнь в форме гена, по его мнению, возникла путем случайного сочетания атомных группировок и молекул, существовавших в водах первичного океана. Но математические расчеты этой концепции показывают полную невероятность такого события.

Ф. Энгельс  одним из первых высказал мысль о  том, что жизнь возникла не внезапно, а сформировалась в ходе длительного  пути эволюционного развития материи. Эволюционная идея положена в основу гипотезы сложного, многоступенчатого  пути развития материи, предшествовавшего  зарождению жизни на Земле.

Современные биологи доказывают, что универсальной  формулы жизни (т.е. такой, которая  бы полностью отображала бы ее сущность) нет и быть не может. Такое понимание  предполагает исторический подход к  биологическому познанию как постижению сущности жизни, в ходе чего менялись и сами концепции происхождения  жизни и представления о тех  формах, в которых такое познание возможно. 

  Биоэнергоинформационный обмен как основа возникновения жизни.  

Одной из новейших концепций происхождения  жизни на Земле является концепция  о биоэнергоинформационном обмене. Понятие биоэнергоинформационного обмен возникло в сфере биофизики, биоэнергетики и экологии в связи с последними достижениями в этих областях науки. Термин биоэнергоинформатика был введен доктором технических наук, профессором МГТУ им. Н.Э. Баумана В.Н. Волченко в 1989 году, когда им его единомышленниками была проведена первая Всесоюзная конференция по биоэнергоинформатике в Москве.

Изучение  биоэнергоинформационного обмена дало основание высказать предположение об информационном единстве Вселенной, о наличии в ней такой субстанции, как «Информация – Сознание», а не только известных форм материи и энергии.

Одним из элементов этой концепции выступает  наличие во Вселенной общего замысла, плана. Эта гипотеза подтверждается современной астрофизикой, согласно которой фундаментальные свойства Вселенной, значения основных физических констант и даже формы физических закономерностей тесно связаны  со структурой Вселенной во всех ее масштабах и с возможностью Жизни.

Отсюда  следует второй элемент концепции  биоэнергоинформатики – Вселенную нужно рассматривать как живую систему. А в живых системах фактор Сознания (информации) наряду с материей и энергией, должен занимать весьма существенное место. Таким образом , можно говорить о необходимости триединства Вселенной: материи, энергии и информации.

О триединстве  окружающего нас мира в последних  своих научных трудах много писал  знаменитый советский ученый, математик  Б. Раушенбах. В связи с этим, христианский догмат «Един в трех лицах» приобретает невероятно современное звучание. 

Заключение. 

Вопрос  зарождения жизни - один из самых животрепещущих вопросов в современной науке. Органическая жизнь прекрасно умеет воспроизводить себя, но ведь когда-то она должна была появиться из неживой, косной материи. Как это произошло - неясно до сих  пор.

Все приведенные  здесь теории и гипотезы являются лишь малой частью того огромного  количества предполагаемых ответов  на величайшую загадку человечества – загадку происхождения жизни  на Земле, которые существуют на сегодняшний  день в мире. Нам остается лишь надеяться  на скорейшее разрешение этой проблемы. Возможно, найдя ответ на вопрос, мы откроем для себя другой мир, раскроем недостающие звенья в цепи появления  и развития человечества, узнаем, наконец, свое прошлое. К сожалению, пока каждый человек может лишь выбирать, какой  идее ему лучше придерживаться, что  ему ближе.

На сегодняшний  день наиболее реалистичной кажется  теория Опарина-Холдейна, но никто не знает, насколько она правдоподобна. Ведь эволюционная теория Ч. Дарвина тоже была неопровержимой долгий промежуток времени, но сейчас существует огромное количество фактов и доказательств ее неправильности.

Несмотря  на такое разнообразие и огромное количество различных гипотез и  теорий о причине возникновения  жизни на Земле, ни одна из них еще  не доказана и не утверждена окончательно. Из этого следует, что в истории  человечества до сих пор есть пробелы, остается очень много неизученного. Существуют такие тайны и загадки, смысл которых мы не можем постигнуть.