29. Современные
концепции происхождения жизни
В развитии учений
о происхождении жизни существенное
место занимает теория, утверждающая,
что все живое происходит только
от живого - теория биогенеза.
Эту теорию в середине XIX века
противопоставляли ненаучным представлениям
о самозарождении организмов (червей,
мух и др.). Однако как теория происхождения
жизни биогенез несостоятелен, поскольку
принципиально противопоставляет живое
неживому, утверждает отвергнутую наукой
идею вечности жизни.
Абиогенез - идея о происхождении
живого из неживого - исходная гипотеза
современной теории происхождения жизни.
В 1924 г. известный биохимик
А.И.Опарин высказал предположение,
что при мощных электрических
разрядах в земной атмосфере,
которая 4-4,5 млрд.лет назад состояла
из аммиака, метана, углекислого газа и
паров воды, могли возникнуть простейшие
органические соединения, необходимые
для возникновения жизни. Предсказание
академика Опарина оправдалось. В 1955 г.
американский исследователь С.Миллер,
пропуская электрические заряды через
смесь газов и паров, получил простейшие
жирные кислоты, мочевину, уксусную и муравьиную
кислоты и несколько аминокислот. Таким
образом в середине XX века был экспериментально
осуществлен абиогенный синтез белковоподобных
и др. органических веществ в условиях,
воспроизводящих условия первобытной
Земли.
В отношении самозарождения
организмов необходимо отметить,
что Французская Академия наук
еще в 1859 г. назначила специальную
премию за попытку осветить
по-новому вопрос о самопроизвольном
зарождении жизни. Эту премию в 1862 г. получил
знаменитый французский ученый, основоположник
современной микробиологии Луи Пастер.
Своими опытами он доказал невозможность
самозарождения микроорганизмов.
Важно подчеркнуть, что
в настоящее время жизнь на Земле
не может возникнуть абиогенным путем.
Еще Дарвин в 1871 г.
писал: "Но если бы сейчас ...
в каком-либо теплом водоеме,
содержащем все необходимые соли
аммония и фосфора и доступном
воздействию света, тепла, электричества
и т.п., химически образовался белок,
способный к дальнейшим все более сложным
превращениям, то это вещество немедленно
было бы разрушено и поглощено, что было
невозможно в период возникновения живых
существ".
Жизнь возникла на
Земле абиогенным путем. В настоящее
время живое происходит только
от живого (биогенное происхождение).
Возможность повторного возникновения
жизни на Земле исключена.
Наряду с теорией абиогенного
происхождения жизни существуют
и другие гипотезы. Так, в 1865 г. немецкий
врач Г.Рихтер выдвинул гипотезу космозоев
(космических зачатков), в соответствии
с которой жизнь является вечной и зачатки,
населяющие мировое пространство, могут
переноситься с одной планеты на другую.
Сходную гипотезу в 1907 г. выдвинул известный
шведский естествоиспытатель С.Аррениус,
предположив, что во Вселенной вечно существуют
зародыши жизни - гипотезу панспермии.
Панспермия - гипотеза о
повсеместном распространении во
Вселенной зародышей живых существ.
Согласно панспермии, в мировом пространстве
рассеяны зародыши жизни (например, споры
микроорганизмов), которые движутся под
давлением световых лучей, а попадая в
сферу притяжения планеты, оседают на
ее поверхности и закладывают на этой
планете начало живого.
Гипотеза А.И.Опарина
о возникновении жизни на Земле
опирается на представление о
постепенном усложнении химической
структуры и морфологического
облика предшественников жизни
(пробионтов) на пути к живым
организмам. На стыке моря, суши
и воздуха создавались благоприятные
условия для образования сложных органических
соединений. В концентрированных растворах
белков, нуклеиновых кислот могут образовываться
сгустки подобно водным растворам желатина.
А.И.Опарин назвал эти сгустки коацерватными
каплями или коацерватами.
Коацерваты - это обособленные
в растворе органические многомолекулярные
структуры. Это еще не живые
существа. Их возникновение рассматривают
как стадию развития преджизни.
Наиболее важным этапом в происхождении
жизни было возникновение механизма
воспроизведения себе подобных и наследования
свойств предыдущих поколений. Это стало
возможным благодаря образованию сложных
комплексов нуклеиновых кислот и белков.
Нуклеиновые кислоты, способные к самовоспроизведению,
стали контролировать синтез белков, определяя
в них порядок аминокислот. А белки-ферменты
осуществляли процесс создания новых
копий нуклеиновых кислот. Так возникло
главное свойство, характерное для жизни
- способность к воспроизведению подобных
себе молекул.