Абиогинез. Возникновение жизни на Земле

                                 АБИОГИНЕЗ.

      Существовало множество теорий о происхождении жизни  на  Земле.  Часть
ученых считала, что жизнь была создана  Творцом,  другие  же  полагали,  что
существуют  некие  «семена  жизни»,  переносимые  с   планеты   на   планету
метеоритами - «теория панспермии». Третья группа ученых считала,  что  жизнь
зародилась сама  собой,  благодаря  «жизненной  силе».  По  их  мнению,  эта
«жизненная сила» существует везде. Идея виталистов господствовала в  средние
века. Теория самозарождения включала в себя то, что рыбы  могли  зарождаться
из ила, черви из почвы, мыши из грязи, мухи из мяса и т. д.
      Против этой теории выступил Франческо Реди, который на  основе  опытов
доказал не возможность существования мифической «силы жизни».  Но  виталисты
не сдавались, утверждая, что в опыте  Реди  не  было  доступа  кислорода,  а
следовательно не могла проникнуть и «жизненная сила».
      Независимо от Франческо Реди французский ученый Луи  Постер,  принимая
во внимание утверждения виталистов,  проделал  эксперимент  :  он  взял  две
колбы с S-образными горлышками, в  которых  содержалась  питательная  среда,
после длительного кипячения, при котором погибали не только  микроорганизмы,
но их споры. Колба с целым горлом долго оставалась стерильной, а в сосуде  с
удаленным S-горлом быстро появились микроорганизмы, этот опыт  показал,  что
«живительная сила» не существует.
      Были и такие, которые считали, что  жизнь  зародилась  из  неживого  -
теория абиогинеза.  Основоположником  этой  теории  был  Опарин,  который  в
1924г. высказал предположение, что при  мощных   электрических  разрядах   в
земной атмосфере, которая 4,5 млрд. лет назад состояла из  аммиака,  метана,
углекислого газа и  паров  воды  могли  возникнуть  простейшие  органические
соединения, необходимые для возникновения жизни.
       Это  предположение,   на   опытной   основе,   доказал   американский
исследователь С. Миллер.
      Таким образом, всё множество теорий и гипотез  о  возникновении  жизни
на Земле сводятся к двум взаимоисключающим друг друга точкам зрения:
 - биогенез: теория возникновения живого из живого
 - абиогенез: возникновения живого из неживого.
       Современная наука рассматривает  абиогенное  возникновение  жизни  на
   Земле, считая эту теорию  наиболее вероятной.
      Абиогенез состоит из 3-х основных этапов развития жизни:
     1. Абиогенное возникновение биологических мономеров.
     2. Образование биологических полимеров.
     3.   Формирование   мембранных   структур   и   первичных   организмов
        (пробионтов).



   Абиогенное, или небиологическое, возникновение  органических  молекул  из
неорганических доказывали ещё в 1924г.  русский  учёный  академик  Александр
Иванович Опарин (1894 – 1980) и в 1929г. английский естествоиспытатель  Джон
Холдейн  (1892  –  1964).  Они  исходили  из  того,  что  на  первых  этапах
формирования Земля  имела  очень  высокую  температуру.  По  мере  остывания
планеты тяжелые металлы перемещались к ее центру, а более легкие  оставались
на поверхности. Атмосфера состояла из свободного водорода и  его  соединений
(H2O, CH4, NH3, HCN), что служило  предпосылкой  возникновению  органических
молекул небиологическим путем. До начала 20в.  многие  ученые  предполагали,
что такие соединения могут возникать только в живых организмах, их  называли
органическими веществами в противоположность  веществам  неживой  природы  –
минералам, названным неорганическими соединениями.
       В  1953г.  американский  ученый  Стенли  Ллойд   Миллер,    пропуская
электрические разряды напряжением до 60000В. через смесь H2O,  CH4,  NH3   ,
H2  под давлением в  несколько  Па  и  температуре  80С  получил  простейшие
жирные  кислоты,  мочевину,  уксусную,  муравьиную   кислоты   и   несколько
аминокислот – вещества, из которых  строятся  молекулы  белков.  Возможность
абиогенного синтеза органических соединений подтверждается  также  тем,  что
они обнаружены в космическом пространстве.

      Образование биологических полимеров.  По  мере  смягчения  условий  на
Земле  стало  возможным  образование  сложных  органических   соединений   –
полимеров.  Не  исключено,   что   синтез   полимеров   катализировался   на
поверхности  минеральных  глин.  Экспериментально  показано,   что   раствор
аминокислоты аланина в водной среде в присутствии особого вида  глинозема  и
АТФ может  давать  полимерные  цепочки  полиаланина.  Органические  молекулы
имеют большую молекулярную массу и  сложную  пространственную  конфигурацию.
Такие  высокомолекулярные  комплексы,  окруженные  водной  оболочкой,  могут
объединяться    в    коацерваты.    Дальнейшая    прогрессивная     эволюция
предбиологических структур могла происходить только при усложнении  обменных
процессов и в условиях пространственного разделения различных  синтетических
и  энергетических  процессов  внутри  коацерватов.  Более  прочную  изоляцию
внутренней   среды   от   внешних   воздействий   могла   осуществить   лишь
биологическая мембрана.

      Формирование мембранных структур и первичных организмов  (пробионтов).
Вокруг  коацерватов,  богатых  органическими  соединениями,  возникли   слои
липидов,  отделивших  коацерват   от   окружающей   водной   среды.   Липиды
преобразовались в ходе эволюции в наружную мембрану, существенно  повысившую
жизнеспособность  и   устойчивость   организмов.   Возникновение   мембраны,
обладающей  способностью  к   избирательной   проницаемости,   содействовало
развитию  все  более  совершенных  саморегулирующихся   систем   вплоть   до
возникновения  первых  клеток.  Появляются  первые  примитивные  безъядерные
клетки  –  прокариоты.  Первые  живые  организмы  были  гетеротрофными,  они
использовали в качестве энергии (пищи) органические соединения,  находящиеся
в растворенном виде в водах первичного океана.

      Развитие жизни на Земле. Биологическая эволюция на Земле длится  более
3  млрд.  лет.  С  момента  возникновения   первых   примитивных   клеточных
организмов благодаря естественному отбору появилось  бесчисленное  множество
форм живых организмов. Историю Земли принято делить на промежутки времени  –
эры и периоды, границами которых  являются  крупные  геологические  события,
связанные   с   историей   развития   планеты   как    космического    тела.
Геохронологическая история Земли состоит из 5 эр.



   Список используемой литературы:
1. Общая биология (Рувинский)
2. Общая биология (М.; Просвещение 1993г., Д.К. Белясов)
3. Биология для школьников и поступающих в ВУЗы (М.;1999г., Дрофа)