Теории возникновения жизни на земле

введение

 Происхождение жизни на земле является одной из важнейших проблем естествознания. Ещё в глубокой древности люди задавали себе вопросы, откуда произошла живая природа, как появилась жизнь на Земле, где грань перехода от неживого к жизни и  пр. На протяжении десятков веков менялись взгляды на проблему жизни, высказывались разные идеи, гипотезы и концепции. Этот вопрос волнует человечество и по настоящее время.                    Некоторые идеи и теории о происхождении жизни получили широкое распространение в разные периоды истории развития естествознания. В настоящее время существует 5 теорий возникновения жизни; 

1. Креационизм-  теория, утверждающая, что жизнь создана сверхъестественным существом в результате акта творения, то есть Богом. 

2. Теория стационарного состояния, согласно которой жизнь существовала всегда. 

3. Теория самопроизвольного зарождения жизни, которая основывается на идее многократного возникновения жизни из неживого вещества. 

4. Теория панспермии, согласно которой жизнь была занесена на Землю из космического пространства. 

5. Теория исторического происхождения жизни путем биохимической эволюции.                                   

Такое разнообразие взглядов вызвано тем обстоятельством, что точно воспроизвести или  экспериментально подтвердить процесс зарождения жизни сегодня невозможно. Отмеченные теории преимущественно опираются на умозрительные представления исследований. 

Креационизм

Креационизм (от англ. creation — создание) — философско-методологическая концепция, в рамках которой основные формы органического мира (жизнь), человечество, планета Земля, а также мир в целом, рассматриваются как намеренно созданные неким сверхсуществом или божеством. Последователи креационизма разрабатывают совокупность идей — от сугубо богословских и философских до претендующих на научность, хотя в целом современное научное сообщество относится к таким идеям критически.

Согласно креационизму, который имеет самую длинную историю, создание жизни есть акт божественного творения. Свидетельством  этому является наличие в живых организмах особой силы, «души», управляющей всеми жизненными процессами. Возникновение жизни относится к определенному событию в прошлом, которое можно вычислить. В 1650г. архиепископ Ашер из Ирландии вычислил, что Бог сотворил мир в октябре 4004 г. до н. э., а в 9 часов утра 23 октября и человека. Это число он получил из анализа возрастов и родственных связей всех упоминаемых в Библии лиц. Однако к тому времени на Ближнем Востоке уже была развитая цивилизация, что доказано археологическими изысканиями. Впрочем, вопрос сотворения мира и человека не закрыт, поскольку толковать тексты Библии можно по-разному».     
Особенностью многих религий, в том числе монотеистических (христианства, иудаизма и ислама), является наличие кодифицированных священных текстов (соответственно Библия, Танах и Коран), содержащих в том или ином варианте фрагменты, описывающие сотворение мира и человека. Накопление данных различных наук (от астрономии до геологии и биологии), в особенности появление в XIX веке теории эволюции, привело к возникновению противоречия между буквальным прочтением этих текстов и научными данными и теориями. Результатом этого противоречия стал креационизм как совокупность телеологических концепций, являющихся религиозной реакцией на научные представления об эволюции живой и неживой природы. В рамках таких концепций фундаменталистские течения продолжали придерживаться буквальной интерпретации священных текстов, объявляя воззрения науки на происхождение мира и человека неверными, в то время как либеральные течения пытались найти компромисс между ними. 
Согласно критерию научности К. Поппера, креационизм является не научной теорией, а философской концепцией и религиозной верой, так как введение непроверяемых научными методами понятий (таких, как Бог-Творец) не отвечает общепринятому принципу верифицируемости/фальсифицируемости и принципу Оккама. Кстати сказать, по этой же причине ненаучен сильный атеизм (утверждение о том, что Бога или богов нет): проверить это научными методами нельзя, потому что нельзя указать на наблюдаемые следствия из гипотезы бытия/небытия Бога. Ненаучен также и сильный агностицизм (утверждение о том, что существование/несуществование Бога в принципе невозможно доказать), потому что нельзя исключать проявления Богом себя таким образом, который будет невозможно отрицать. 
По мнению большинства специалистов в области естественных наук, изучающих прошлое, буквальное толкование священных текстов разных религий о сотворении не только не научно, но и псевдонаучно, так как такое толкование противоречит массиву палеонтологических и биологических данных в части интерпретации биологической эволюции, а также геологическим и астрофизическим данным о возрасте Земли и астрономических объектов. Активные дискуссии между сторонниками креационизма и его противниками ведутся во многих странах, в том числе и в России, в основном по поводу уместности преподавания таких взглядов (с академической точки зрения маргинальных) в школе. 
В христианском креационизме существует множество различных течений, расходящихся в интерпретации естественнонаучных данных. По степени конфликта с научными воззрениями на прошлое Земли и Вселенной среди них различают: 
 
Буквалистский  креационизм  настаивает на буквальном следовании Книги Бытия Ветхого Завета, т. е. что мир был создан в точности так, как это описано в Библии — за 6 дней и около 6000 (как утверждают некоторые протестанты , основываясь на Масоретском тексте Ветхого Завета) или 7500 (как утверждают некоторые православные , основываясь на Септуагинте) лет назад.  

Метафорический  креационизм в нём «6 дней творения» — универсальная метафора, адаптированная к уровню восприятия людей с различным уровнем знаний; в действительности же одному «дню творения» соответствуют миллионы или миллиарды реальных лет. Среди метафорических креационистов в настоящее время наиболее часто встречаются:  

Креационизм постепенного творения согласно этой концепции, Бог непрерывно направляет процесс изменения биологических видов и их появления. Представители данного направления принимают геологические и астрофизические данные и датировки, однако полностью отвергают теорию эволюции и видообразование путём естественного отбора.  

Теистический  эволюционизм (эволюционный креационизм) признаёт теорию эволюции, однако утверждает, что эволюция является орудием Бога-Творца в осуществлении его замысла. Теистический эволюционизм принимает все или почти все идеи, общепринятые в науке, ограничивая чудесное вмешательство Творца такими не изучаемыми наукой актами, как сотворение Богом бессмертной души у человека (папа Пий XII), или трактуя случайность в природе как проявления божественного промысла (современный российский палеонтолог А. В. Гоманьков ).

С точки зрения теологии разные концепции теистического  эволюционизма варьируют от общего для авраамических религий теизма (диакон РПЦ Андрей Кураев ) до пантеизма, деизма и взглядов Тейяра де Шардена. Из-за того, что в дискуссиях на тему «эволюция или творение?» теистические эволюционисты чаще всего поддерживают «эволюционистскую» точку зрения, многие креационисты, не приемлющие эволюции, не считают их позицию креационизмом вообще (наиболее радикальные из буквалистов даже отказывают теистическим эволюционистам в праве называться христианами).  

Теория стационарного состояния

Согласно этой теории, Земля никогда не возникала, а существовала вечно; она всегда была способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень незначительно. Согласно этой версии, виды также никогда не возникали, они существовали всегда, и у каждого вида есть лишь две возможности — либо изменение численности, либо вымирание.

По современным  оценкам, основанным на учете скоростей  радиоактивного распада, возраст Земли  исчисляется 4,6 млрд. лет. Более совершенные  методы датирования дают все более  высокие оценки возраста Земли, что  позволяет сторонникам теории стационарного состояния полагать, что Земля существовала всегда.

Сторонники этой теории не признают, что наличие  или отсутствие определенных ископаемых остатков может указывать на время  появления или вымирания того или иного вида, и приводят в качестве примера представителя кистеперых рыб — латимерию (целаканта). Считалось, что кистепёрая рыба (целакант) представляет собой переходную форму от рыб к земноводным и вымерла 60-90 млн. лет назад (в конце мелового периода). Однако это заключение пришлось пересмотреть, когда в 1939 году у побережья о. Мадагаскар был выловлен 1-й живой целакант, а затем и другие экземпляры. Таким образом, целакант не является переходной формой.

Были найдены  и многие другие, считавшиеся вымершими, животные, например, лингула - маленькое морское животное, якобы вымершее 500 миллионов лет назад, живо и сегодня и как другие "живые ископаемые": солендон - землеройка, туатара - ящерица. За миллионы лет они не претерпели никаких эволюционных изменений.

Ещё один пример заблуждения это археоптерикс - существо, связующее птиц и пресмыкающихся, переходная форма на пути превращения рептилий в птиц. Но в 1977 году в штате Колорадо были обнаружены окаменелости птиц, возраст которых соизмерим и даже превышает возраст останков археоптерикса, т.е. он не является переходной формой.

Сторонники теории стационарного состояния утверждают, что только изучая ныне живущие виды и сравнивая их с ископаемыми  останками, можно сделать вывод  о вымирании, да и в этом случае весьма вероятно, что он окажется неверным. Используя палеонтологические данные для подтверждения теории стационарного состояния, ее сторонники интерпретируют появление ископаемых остатков в экологическом аспекте.

Так, например, внезапное  появление какого-либо ископаемого  вида в определенном пласте они объясняют увеличением численности его популяции или его перемещением в места, благоприятные для сохранения остатков.

Большая часть  доводов в пользу этой теории связана  с такими неясными аспектами эволюции, как значение разрывов в палеонтологической летописи, и она наиболее подробно разработана именно в этом направлении.

Гипотезу стационарного  состояния иногда называют гипотезой  этернизма (от лат. еternus – вечный). Гипотеза этернизма была выдвинута немецким учёным В. Прейером в 1880 г.

Взгляды Прейера  поддерживал академик Владимир Иванович Вернадский (1864 – 1945), автор учения о  биосфере. Вернадский считал, что жизнь  — такая же вечная основа космоса, которыми являются материя и энергия. «Мы знаем, и знаем это научно, — твердил он, — что Космос без материи, без энергии не может существовать. И достаточно ли материи и без выявления жизни - для построения Космоса, той Вселенной, который доступный человеческому уму?». На этот вопрос он ответил отрицательно, ссылаясь именно на научные факты, а не на личные симпатии, философские или религиозные убеждения. «...Можно говорить о вечности жизни и проявлений ее организмов, как можно твердить о вечности материального субстрата небесных тел, их тепловых, электрических, магнитных свойств и их проявлений. С этой точки зрения таким же далеким от научных поисков будет вопрос о начале жизни, как и вопрос о начале материи, теплоты, электрики, магнетизма, движения».

Исходя из представления  о биосфере как о земном, но одновременно и космическом механизме, Вернадский связывал ее образование и эволюцию с организованностью Космоса. «Для нас становится понятным, — писал он, — что жизнь есть явление космическое, а не сугубо земное». Эту мысль Вернадский повторял многократно: «...начала жизни в том Космосе, который мы наблюдаем, не было, поскольку не было начала этого Космоса. Жизнь вечна, поскольку вечный Космос».

Однако гипотеза стационарного состояния в корне  противоречит данным современной астрономии , которые указывают на конечное время существования любых звёзд и, соответственно, планетных систем вокруг звёзд. По современным оценкам, основанным на учете скоростей радиоактивного распада, возраст Земли, Солнца и Солнечной системы исчисляется ~4,6 млрд лет. Поэтому эта гипотеза обычно не рассматривается академической наукой. 

Самопроизвольное  зарождение

Эта концепция  была распространена в древних Китае, Вавилоне и Египте в качестве альтернативы креационизму, с которым она сосуществовала. Аристотель (384–322 до н.э.), которого часто провозглашают основателем биологии, придерживался теории спонтанного зарождения. На основе собственных наблюдений он развил эту теорию дальше, связывая все организмы в непрерывный ряд – «лестницу природы» (scala naturae):

«Ибо природа  совершает переход от безжизненных объектов к животным с такой плавной последовательностью, поместив между ними существа, которые живут, не будучи при этом животными, что между соседними группами, благодаря их тесной близости, едва можно заметить различия» (Аристотель). Этим высказыванием Аристотель укрепил более ранние высказывания Эмпедокла об органической эволюции. Согласно теории Аристотеля о спонтанном зарождении, определенные «частицы» вещества содержат некое «активное начало», которое при подходящих условиях может создать живой организм.

Аристотель был прав, считая, что это активное начало содержится в оплодотворенном яйце, но ошибочно полагал, что оно присутствует также в солнечном свете, тине и гниющем мясе. «Таковы факты – живое может возникать в результате не только спаривания животных, но и разложения почвы... Так же обстоит дело и у растений: некоторые развиваются из семян, а другие как бы самозарождаются под действием сил природы, возникая из разлагающейся земли, отбросов или из определенных частей растений» (Аристотель). Эту идею поддерживали такие выдающиеся ученые и мыслители как Парацельс, эмбриолог Гарвей, Н. Коперник, Г. Галилей, Р. Декарт, Гете, Шеллинг и

др. Их авторитет  во многом определил долгий срок существования теории самозарождения и ее широкое распространение. С распространением христианства, концепция спонтанного зарождения жизни оказалась не в чести; ее признавали лишь те,

кто верил в  колдовство и поклонялся нечистой силе, но эта идея все же продолжала существовать в течение еще многих веков. Ван Гельмонт (1577–1644), весьма знаменитый и удачливый ученый, описал эксперимент, в котором он за три недели якобы создал мышей. Для этого нужны были грязная рубашка, темный шкаф и горсть пшеницы. Активным началом в процессе зарождения мыши Ван Гельмонт считал человеческий пот.

Даже опыты  Ф. Реди и Спаллацани не смогли поколебать эту концепцию. В 1688 г. итальянский биолог и врач Франческо Реди, живший во Флоренции, подошел к проблеме возникновения жизни более строго и подверг сомнению теорию спонтанного

зарождения. Реди установил, что маленькие белые  червячки, появляющиеся на гниющем мясе, – это личинки мух. Проведя ряд экспериментов, он получил данные, подтверждавшие мысль о том, что жизнь может возникнуть только из предшествующей

жизни (концепция  биогенеза). «Убежденность была такой тщетной, если бы ее нельзя было подтвердить экспериментом. Поэтому в середине июля я взял четыре больших сосуда с широким горлом, поместил в один из них змею, в другой – немного рыбы, в третий – угрей из Арно, в четвертый – кусок молочной телятины, плотно закрыл их и запечатал. Затем я поместил то же самое в четыре других сосуда, оставив их открытыми... Вскоре мясо и рыба в незапечатанных сосудах 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» (Реди).

Эти эксперименты, однако, не привели к отказу от идеи самозарождения, и хотя эта идея несколько отошла на задний план, она продолжала оставаться главной теорией в неклерикальной среде.

В то время как  эксперименты Реди, казалось бы, опровергали спонтанное зарождение мух, первые микроскопические исследования Антона ван Левенгука усилили эту теории применительно к микроорганизмам. Сам Левенгук не вступал в споры между сторонниками биогенеза и спонтанного зарождения, однако его наблюдения давали пищу обеим теориям и в конце концов побудили других ученых поставить эксперименты для решения вопроса о возникновении жизни путем спонтанного зарождения.

В 1765 г. Ладзаро  Спалланцани провел следующий опыт: подвергнув мясные и овощные отвары кипячению в течение нескольких часов, он сразу же их запечатал, после чего снял с огня. Исследовав жидкости через несколько дней, Спалланцани не обнаружил в них никаких признаков жизни. Из этого он сделал вывод, что высокая температура уничтожила все формы живых существ и, что без них ничто живое уже не могло возникнуть.