МИНИСТЕРСТВО  ЗДРАВОХРАНЕНИЯ И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ

РОССИЙСКОЙ  ФЕДЕРАЦИИ

СЕВЕРНЫЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНСТИТУТ  ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Кафедра автоматизированной обработки информации и телемедицины 
 
 
 
 
 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине "Концепции современного естествознания"

Вариант № 6

"Концепции происхождения жизни на Земле" 
 
 

Студент:

Сибирцев Станислав  Дмитриевич

Специальность:

351400 «Прикладная  информатика

в экономике»

Курс 2

Форма обучения: заочная 
 

Архангельск

2005

 

      Содержание 

 

     Введение

 

     Проблема  эволюции и происхождения живого на Земле является загадкой и предметом  споров не одно столетие, относится к наиболее интересным и в тоже время наименее исследованным вопросам, связанным с философией и религией. Думаю каждый в своей жизни и не раз задумывался о вопросах сотворения мира. Кто или что создало этот мир? Существует 5 основных гипотез зарождения жизни на земле, одна из самых первых это креационизм –божественное сотворение всего живого, теория спонтанного зарождения жизни существовала как альтернатива креационизма, зародившаяся в античные времена, третья теория – теория вечного существования жизни – у которой нет точки отсчета, теория Панспермия - внеземное происхождение жизни и последняя из основных теорий жизнь возникшая в результате биохимической эволюции. В данной работе мы рассмотрим и постараемся максимально проанализировать каждую. 

 

     1. Креационизм – жизнь созданная творцом.

 

     Креационизм (от лат. Creatio – сотворение) – божественное сотворение человека и всего живого. В Библии говорится: «В начале сотворил Бог небо и землю». На пятый день Бог сказал: «Да произведет вода пресмыкающихся, душу живую и птицы да полетят над землею по тверди небесной». На шестой день: «И сотворил Бог человека по образу Своему…» (Бытие, 1:2-31).

       Согласно теории креационизма, возникновение  жизни относится к определенному  событию в прошлом, которое  можно вычислить. В 1650 г. Архиепископ  Ашер из Ирландии вычислил, что Бог сотворил мир в октябре 4004 г. до н.э., а в 9 часов утра 23 октября – человека. Это число он получил из анализа возраста и родственных связей всех упомянутых в Библии лиц. Однако к тому времени на ближнем востоке уже была развита цивилизация, что доказано археологическими изысканиями.

     Данная  теория, вероятней всего, появилась  первейшей из всех существующих. До Библии существовали также и другие литературные источники (Веды - брахманизм, Авеста - зороастризм), в которых  описывался процесс сотворения всего живого Богом. Основой данной теории является вера в Бога (Абсолют, Высшее существо), который обладает неограниченной силой и возможностью сотворить любой материальный объект, будь то человек или какое-либо животное или предмет.

     Достоинством  данной теории является ее универсальность. Все события в мире (не только зарождение жизни) трактуются, как Воля Бога, и человеку нет нужды задумываться над причинами, порождающими тот  или иной процесс.

            Впрочем вопрос сотворения мира  и человека не закрыт, поскольку тексты Библии можно трактовать по-разному. Сторонники этой гипотезы  считали, что живым организмам присуща особая сила, не зависимая от материального мира. В настоящее время около 50% жителей США придерживаются этой гипотезы.                       
2. Теория спонтанного зарождения жизни.

 

     Данная  концепция – многократное самопроизвольное зарождение жизни из неживого вещества – зародилась в античные времена. Существовала в Вавилоне, Египте и Китае как альтернатива креационизму. Демокрит (460-370 гг. до н.э.) и Эпикур (341-270 гг. до н.э.) считали, что возникновение живых существ – естественный процесс, результат природных сил. Согласно Аристотелю (384-322 гг. до н.э.), организмы могут происходить от организмов, но вместе с тем могут возникать и от неживой материи.

     Идея  самозарождения получила широкое распространение  и в средневековье, эпоху Возрождения. Тогда допускалась возможность  самозарождения не только простых, но и довольно высокоорганизованных существ, даже млекопитающих. Достоинством данной теории являлась ее наглядность. В то время можно было взять любой кусок еды и убедиться, что через некоторое время в нем появятся мелкие червячки или плесень. Все, вопрос решен.

     С распространением христианства идеи самозарождения были объявлены еретическими, и долгое время о них не вспоминали. Но  Гельмонт придумал рецепт получения мышей из пшеницы и грязного белья. Гарвей и Бэкон считали. Что черви и насекомые могут зарождаться при  гниении.Идеи самозарождения жизни  поддерживали Галилей, Декарт, Гарвей, Ламарк, Гете, Шеллинг. Их авторитет во многом определил широкое распространение этой идеи.

     Только  в 1668 г. врач Франческо Реди (1626-1698 гг.) доказал, что белые черви, развивающиеся  в гниющем мясе, представляют собой  личинки мух. А в середине XIX века ученый Луи Пастер (1822-1895 гг.) показал, что не только в запаянном сосуде, но и в незакрытой колбе с S образной горловиной хорошо прокипячённый бульон остаётся стерильным – через такую горловину не могут проникнуть микробы. Положение «все живое из живого» окончательно отвергнуло концепцию многократного самозарождения жизни.

     3. Теория вечного существования жизни.

 

     Данная  концепция стационарного состояния, в соответствии с которой 

     жизнь существовала всегда, довольно проста по своей сути. Вопрос происхождения жизни отпадает, поскольку нет точки отсчета нашего материального мира. Это, пожалуй, единственный плюс. Сторонники теории вечного существования жизни считают, что Земля никогда не возникала, а существовала вечно. При этом она всегда была способна поддерживать жизнь, причем некоторые виды при изменениях условий на планете резко меняли численность или вымирали. Большая часть доводов в пользу этой теории связана с такими неясными аспектами эволюции, как значение разрывов в палеонтологической летописи, со все более высокими оценками возраста Земли, с обнаружением некоторых видов животных, которые считались ранее вымершими. Но ученые на сегодняшний день доказывают теорию Большого Взрыва, согласно которой наша Вселенная возникла из точки – некоего сильно сжатого вещества, обладающего бесконечно большой энергетической емкостью. И в настоящий момент все космические тела нашей Вселенной равномерно удаляются от некоего центра, что подтверждается эффектом Доплера и обнаруженным реликтовым излучением звезд. Следовательно, теория Большого Взрыва опровергает концепцию бесконечного существования жизни во Вселенной, указывая примерный возраст Вселенной 15 млрд. лет. И поэтому жизнь не могла существовать бесконечно, в том числе и до начала Вселенной. Поэтому данная теория, на мой взгляд, самая бесперспективная из всех. 
 
 
 

     4. Панспермия.

 

     Панспермия (внеземное происхождение жизни), как концепция возникла в XIX-XX веках из-за окончательного краха версии многократного самозарождения и нежелания научной общественности возвращаться к религиозным идеям Творца. Главное положение данной теории состоит в том, что некие «зародыши жизни» блуждают в космическом пространстве до тех пор, пока не попадают на подходящую по своим условиям планету – там они и дают начало биологической эволюции.

     Для обоснования панспермии обычно используются наскальные рисунки с изображением предметов, похожих на ракеты или  космонавтов, или появления НЛО.

     Первое  детальное рассмотрение данного  процесса согласно Герману Ван Гельмгольцу (1821-1894) предполагает, что во Вселенной существует много миров, несущих жизнь. Они время от времени разрушаются от столкновений с другими космическими телами и их обломки, содержащие некоторое количество живых существ, рассеиваются в космическом пространстве.

     Далее данная концепция была тщательно  разработана в 1908 г. шведским химиком  Сванте Аррениусом (1859-1927). Он предполагал, что бактериальные споры или вирусы могли быть унесены с планет под воздействием электростатического электричества и далее могли перемещаться в пространстве под давлением света звезд. Потом данные споры оседали на частичках пыли и захватывались планетами уже другой звездной системы. Таким образом, жизнь могла перемещаться с одной планеты (звездной системы) на другую.

     Однако  все попытки обнаружить живые существа (или их ископаемые остатки) вне Земли, и прежде всего - в составе метеоритного вещества, так и не дали положительного результата. Неоднократно появлявшиеся сообщения о находках следов жизни на метеоритах основаны или на ошибочной интерпретации некоторых бактериоподобных неорганических включений, или на загрязнении "небесных камней" земными микроорганизмами. Метеоритное вещество оказалось достаточно богатым органикой, однако вся она, как уже было сказано, не обладает хиральной чистотой ; это последнее обстоятельство - весьма сильный довод против принципиальной возможности существования "межзвездной жизни". Таким образом, по крайней мере положение, касающееся повсеместности распространения жизни во Вселенной, не нашло подтверждения. Это заставляет сделать грустный вывод, что панспермия, так же как и абиогенез, не дает удовлетворительного ответа на вопрос о возникновении жизни на Земле.

        
5. Однократное уникальное возникновение жизни

 

     Современные представления о происхождении  жизни восходят к гипотезам советского академика А. И. Опарина (1923 год) и английского естествоиспытателя Джона Скотта Холдейна (1929 год).

     С самого начала этот процесс был связан с геологической эволюцией. В  настоящее время принято считать, что возраст нашей планеты составляет примерно 4,3 млрд лет. В далеком прошлом Земля была очень горячей (4000-8000 °С). По мере остывания образовывалась земная кора, а из воды, аммиака, двуокиси углерода и метана — атмосфера. Такая атмосфера называется «восстановительной», поскольку не содержит свободного кислорода. При падении температуры на поверхности Земли ниже 100 °С образовались первичные водоемы. Под действием электрических разрядов, тепловой энергии, ультрафиолетовых лучей на газовые смеси происходил синтез органических веществ-мономеров, которые локально накапливались и соединялись друг с другом, образуя полимеры. Можно допустить, что тогда же одновременно с полимеризацией шло образование надмолекулярных комплексов-мембран.

     По  однотипным правилам синтезировались  в «первичном бульоне» гидросферы Земли полимеры всех типов: аминокислоты, полисахариды, жирные кислоты, нуклеиновые кислоты, смолы, эфирные масла и др. Это предположение было проверено экспериментально в 1953 году на установке Стэнли Миллера, которому удалось получить многие вещества, имеющие важное биологическое значение, в том числе ряд аминокислот, аденин и простые сахара. Позднее в сходном эксперименте были синтезированы нуклеотидные цепи длиной в шесть мономерных единиц (простые нуклеиновые кислоты).

     Органические вещества скапливались в сравнительно неглубоких водоемах, прогреваемых Солнцем. Солнечное излучение доносило до поверхности Земли ультрафиолетовые лучи, которые в наше время сдерживаются озоновым слоем атмосферы. Так энергией обеспечивалось протекание химических реакций между органическими соединениями и синтез полимеров.

     Молекулы  воды, смачивая только гидрофильные концы  молекул жиров, ставили их как  бы «на голову», гидрофобными концами  вверх. Таким способом создавался комплекс упорядоченных молекул жиров, которые за счет прибавления к ним новых молекул постепенно отграничивали от всей окружающей среды некоторое пространство, которое и стало первичной клеткой, или коацерватом — пространственно обособившейся целостной системой. Коацерваты оказались способными поглощать из внешней среды различные органические вещества, что обеспечивало возможность первичного обмена веществ со средой.