Возникновение жизни на земле

Реферат по биологии

Учеников 11 класса А

Средней школы№1259

По теме:

Теория Происхождения Жизни

На протяжении тысячелетий людям казалось очевидным, что живая природа была создана такой , какой мы ее знаем сейчас ,и всегда оставалась неизменной .

Но уже в глубокой древности высказывались догадки о постепенном изменении ,развитии (эволюции) живой при-роды.Одним из предтеч эволюционных идей можно назвать древнегреческого философа Гераклита (6-5 вв. до н.э), кото-рый сформулировал положения о постоянно происходящих в природе изменениях "Все течет , все изменяется".

Другой древнегреческий мыслитель Эмпедокл - в 5 веке до н.э. выдвинул , вероятно , одну из древнейших теорий эволюции . Он считал ,что вначале на свет появились разрозненные части различных орга-низмов (голова,туловище,ноги). Они соединялись между собой в самых невероятных сочетаниях .Так например появились кентавры (мифические полулюди – полукони).Позднее будто бы все нежизнеспособные комбинации погибли.

Великий древнегреческий ученый Аристотель выстроил все известные ему организмы в ряд по мере их усложне-ния.В 18 веке эту идею развил швецарский натуралист Шарль Бонне, создав учение о "лестнице природы".На первой ступени "лестницы" находились "тонкие материи"- огонь ,вода,земля; на следующих - животные и растения по степени слож-ности их строения ,на одной из верхних ступеней -человек ,а еще выше небесное воинство и бог.Правда, о возможности перехода "со ступени на ступень" речи, конечно не шло, и к эволюции эта система имеет еще очень отдаленное отношение.

Первую последовательную теорию эволюции живых организмов разработал французский ученый Жан Батист Ламарк в книге "Философия зоологии", вышедшей в 1909 год у. Ламарк предложил ,что в течение жизни каждая особь, изменяется ,приспосабливается к окружающей среде. Приобретенные ею на протяжении всей жизни новые приз-наки передаются потомству . Так из поколения в поколение накапливаются изменения. Но рассуждения Ламарка содер-жали ошибку ,которая заключается в простом факте : приобретенные признаки не наследуются . В конце 19-го века немецкий биолог Август Вейсман поставил известный эксперимент .На протяжении 22-ух поколений отрезал хвосты подопытным мышам .И все равно новорожденные мышата имели хвосты ничуть ни короче , чем их предки .

Английский ученый Ч. Дарвин в отличие от Ламарка обратил внимание на то, что хотя любое существо изменя-ется в течение жизни , но и рождаются особи одного вида неодинаковыми . Дарвин писал , что опытный фермер различает каждую из овец даже в большом по численности стаде. Например ,шерсть их может быть светлее или темнее, гуще или реже и т.п. В обычных условиях среды такие различия несущественны . Но при перемене условий жизни эти мелкие наследственные изменения могут давать преимущества их обладателям . Среди множества бесполезных и вредных изменений могут встречаться и полезные . Рассуждая таким образом , Дарвин пришел к

идее естественного отбора. Особи с полезными отличиями лучше выживают и размножаются , передают свои признаки потомству . Поэтому в следующем поколении процент таких особей станет больше и.т. д.

Таков механизм эволюции. Дарвин писал: ” Можно сказать , что естественный отбор ежедневно и ежечасно расследует по всему свету мельчайшие изменения , отбрасывая дурные , сохраняя хорошие, работая неслышно и невидимо …”

Эволюция разных видов идет с разной скоростью .К примеру , беспозвоночных ,относящихся к типу плече-ногих , почти не изменились за последние 440 млн.

лет. А в роде Человек , по данным палеонтологов , за последние 2 млн. лет возникло и вымерло несколько видов .

Конечно , взгляды на теорию эволюции не остались неизменными со времен Дарвина . К примеру,Дарвин счел очень серьезным возражением против своей теории , выдви-нутое английским инженером Ф. Дженкином (оно получи-ло название “Кошмара Дженкина” ). Дженкин рассуждал так :допустим , у одной особи случайно появился какой-то полезный признак .Но у ее потомства этот признак “разба-вится” ровно вдвое , у следующего поколения – еще более уменьшится, пока совершенно не “растворится “ и не будет утрачен. В то время считалось , что у потомства признаки родителей могут сливаться .Это распространенное заблуж-дение опровергли только открытия Грегора Менделя , ко-торые Дарвину еще не были известны.

В своей аргументации Дарвин опирался на множество примеров .

В течение долгих веков , свято веря в акт Божественного творения ,люди ,кроме того,были твердо убеждены ,что жизнь постоянно зарождается cамопроизвольно .

Еще древнегреческий философ Аристотель писал ,что не только растения ,черви ,насекомые ,но даже рыбы, лягушки и мыши могут рождаться из влажной почвы или гниющего ила .

Голландский ученый Ян Ван Гельмонт в 17веке описал свой опыт ,утверждая ,что живые мыши якобы зарождались у него из грязного белья и горсти пшеницы ,запертых в шкафу.

Другой натуралист , Гриндель фон Ах ,так рассказывал о якобы наблюдавшемся им самозарождении живой лягушки: ”Хочу описать появление на свет лягушки ,которое мне удалось наблюдать при помощи микроскопа .Однажды я взял каплю майской росы и , тщательно наблюдая за ней под микроскопом, заметил ,что у меня сформировывается какое–то существо .Прилежно наблюдая на второй день ,я заметил , что появилось уже туловище ,но голова еще казалась не ясно сформированной ;продолжая свои наблюдения на третий день ,я убедился ,что наблюдаемое мною существо не что иное ,как лягушка с головой и нога–ми. Прилагаемый рисунок все поясняет”.

В 1688 году итальянский ученый Франческо Реди решил проверить идею самопроизвольного зарождения жизни.Он рассказывал о своем опыте :”Я взял четыре сосуда , поместил в один из них мертвую змею ,в другой – немного рыбы, в третий – дохлых угрей ,в четвертый – кусок телятины, плотно закрыл их и запечатал.Затем я поместил то же самое в четыре других сосуда ,оставив их открытыми .Вскоре мясо и рыба зачервивели .Можно было видеть ,как мухи

свободно залетают в сосуды и вылетают из них. Но в запечатанных сосудах я не видел ни одного червяка , хотя прошло много дней после того ,как в них была положена дохлая рыба и мясо”.

В 1675 году итальянский ученый Ладзаро Спалланцани прокипятил в запаянном сосуде крепкий мясной бульон . Прошло несколько дней ,но никаких признаков жизни в бульоне не обнаружилось.

Наконец ,в 1860 году Луи Пастер с помощью ряда блестящих опытов ,похожих на опыт Спалланцани , окончательно доказал ,что жизнь в современных условиях не самозарождается. Он показал ,что даже бактерии могут возникать только от других бактерий.

Опыты Пастера не разрешили вопрос о происхождении жизни ,а поставили его с новой остротой .Если жизнь в современных условиях не самозарождается ,то когда и как она возникла впервые ? Наблюдаемая нами Вселенная ,по данным современной науки , возникла в результате Большого Взрыва около 15-20

миллиардов лет назад .Возраст нашей планеты – около 5 миллиардов лет .Сейчас большинство ученых склоняется к мнению о том ,что жизнь зародилась на Земле на заре ее существования.

Древнейшая Земля весьма мало напоминала планету , на которой мы живем .Ее атмосфера состояла из водяных паров,углекислого газа и, по одним данным ,- из азота ,по другим – из метана и аммиака .Кислорода в воздухе безжизненной планеты не было .И,надо сказать,отсутствие кислорода было необходимо для возникновения жизни . Быть может такое известное и распространенное выражение как “живительный кислород“ поменяет ваше понимание возникновения жизни в другой интерпретации как “смерт-оносный кислород”, так как он разрушительно действует на органические молекулы. Мы привыкли к его воздействию, но на Земле и сейчас есть бактерии ,которые воспринимают кислород как яд и в его присутствии жить не могут. Кисло-родная атмосфера делает невозможным в наше время само-зарождение жизни .

Итак ,в атмосфере древней Земли гремели грозы ,ее про-низывало жесткое ультрафиолетовое излучение

Солнца,на планете извергались вулканы .

Под влиянием всех этих воздействий в первичном океане, покрывавшем поверхность Земли, образовывались орга-нические вещества – простейшие “кирпичики”, из которых строится все живое .В наше время их немедленно поглоти-ли бы бактерии и грибы. Но тогда их еще не было ,и поэ-тому органические вещества накапливались ,пока весь первичный океан не превратился в“теплый разбавленный бульон”.

Такое предположение впервые высказал в 1922 году советский биолог Александр Опарин. В 1953 году аме-риканский биолог Стенли Миллер решил проверить гипотезу Опарина и воспроизвел в специальной установке природные условия древней Земли .В стеклянном сосуде находилась нагретая вода (“океан”) и смесь газов –аммиака, метана и водорода (“первичная атмосфера”).Через “атмос-феру” проскакивали – “молнии”.Опыт продолжался в тече-ние недели .

Через неделю “первичный бульон” проанализировали и нашли в нем многие органические вещества ,в том числе 5 аминокислот .В другой раз в результате такого же опыта были обнаружены даже нуклеиновые кислоты – цепочки длиной до шести звеньев .

Согласно одной гипотезе ,содержание органических веществ выше всего было в высыхающих лужах ,остав-авшихся на берегу океана после отлива .Здесь образо-вывались цепочки