Основные теории зарождения жизни на Земле

Основные  теории зарождения жизни на Земле

    Жизнь  — одно из сложнейших явлений  природы. С глубокой древности  она воспринималась как таинственная  и непознаваемая — вот почему  по вопросам её происхождения  всегда шла острая борьба между  материалистами и идеалистами. Некоторые приверженцы идеалистических взглядов считают жизнь духовным, нематериальным началом, возникшим в результате божественного творения. Материалисты же, напротив, полагают, что жизнь на Земле возникла из неживой материи путем самозарождения (абиогенез) или была занесена из других миров, т.е. является порождением других живых организмов (биогенез).

    По  современным научным представлениям, жизнь — это процесс существования  сложных систем, состоящих из  больших органических молекул  и неорганических веществ и способных самовоспроизводиться, саморазвиваться и поддерживать свое существование в результате обмена энергией и веществом с окружающей средой. Таким образом, биологическая наука стоит на материалистических позициях. Однако вопрос о происхождении жизни еще окончательно не решен.

    Теории, касающиеся возникновения Земли и жизни на ней, да и всей Вселенной, разнообразны и далеко не достоверны. Согласно теории стационарного состояния, Вселенная существовала вечно. Согласно другим гипотезам, Вселенная могла возникнуть из сгустка нейтронов в результате «Большого взрыва», родилась в одной из черных дыр или же была создана Творцом. Вопреки бытующим представлениям, наука не может опровергнуть тезис о божественном сотворении Вселенной, так же как теологические взгляды не обязательно отвергают возможность того, что жизнь в процессе своего развития приобрела черты, объяснимые на основе законов природы.

    Среди множества теорий возникновения жизни на Земле рассмотрим основные:

• креационизм (жизнь была создана Творцом);
• самопроизвольное зарождение (самозарождение; жизнь возникала неоднократно из неживого вещества);
• гипотеза стационарного состояния (жизнь существовала всегда);
• гипотеза панспермии (жизнь занесена на Землю с других планет);
• биохимические гипотезы (жизнь возникла в земных условиях в ходе процессов, подчиняющихся физическим и химическим законам, т.е. в результате биохимической эволюции).

Рассмотрим  их поподробнее.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Креационизм

    Креационизм, ненаучная концепция, трактующая многообразие форм органического мира как результат сотворения их Богом. В 1650 г. архиепископ Ашер из г. Арма (Ирландия) вычислил, что бог сотворил мир в октябре 4004 г. до н. э. И закончил свой труд 23 октября в 9 утра, создав человека. Ашер получил эту дату, сложив возрасты всех людей, упоминающихся в библейской генеалогии – от Адама до Христа. С точки зрения арифметики это разумно, однако при этом получается, что Адам жил в то время, когда, как показывают археологические находки, на Ближнем Востоке существовала хорошо развитая городская цивилизация.

          Креационная модель была основной  в науке весь период ее существования,  практически до начала нынешнего  столетия. Учеными–креационистами  были Коперник, Галилей, Ньютон, Паскаль,  Линней, Пастер, Максвелл и многие другие. Так, например, шведский учёный К. Линней считал, что все виды растений и животных существуют со времени "сотворения мира" и созданы богом независимо друг от друга; французский анатом и палеонтолог Ж. Кювье считал, что в течение истории Земли происходили обширные катастрофы, или катаклизмы, после которых опустошённые места заселялись организмами, пережившими катастрофу в отдалённых районах (см. Катастроф теория). Сокрушительный удар К. нанёс Ч. Дарвин, доказавший своим учением изменяемость видов и преемственность между ними. Для современного К. характерны попытки "ассимилировать" эволюционное учение, подчинив его идее божественного творения. Однако даже современный католицизм вынужден признать (энциклика 1950 папы Пия XII) возможность происхождения человеческого тела от обезьяноподобных предков, относя акт божественного творения только к "душе" человека. В современной биологии встречаются разновидности ограниченного К., признающего эволюцию лишь на видовом уровне. К. в любой форме служит орудием идеологической борьбы религии против научной биологии.

 

 

2. Теория самопроизвольного  зарождения жизни

    На протяжении тысячелетий люди верили в самопроизвольное зарождение жизни, считая его обычным способом появления живых существ из неживой материи. Полагали, что источником спонтанного зарождения служат либо неорганические соединения, либо гниющие органические остатки (концепция абиогенеза).

  Эта теория  была распространена в  Древнем   Китае,  Вавилоне  и  Египте  в качестве  альтернативы   креационизму,   с   которым   она   сосуществовала.

Аристотель  (384  –  322  гг.  до  н.  э.),  которого  часто   провозглашают  основателем биологии, придерживался  теории спонтанного зарождения жизни.  На основе собственных наблюдений он развивал эту теорию  дальше,  связываю  все организмы в непрерывный ряд – «лестницу природы».   «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 утверждением  Аристотель укрепил более ранние  высказывания  Эмпедокла об  органической  эволюции.  Согласно  гипотезе  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  не  только  путем   спаривания животных, но и   разложением  почвы.  Так   же  обстоит  дело  и  у   растений: некоторые  развиваются  из  семян,  а  другие  как  бы  самозарождаются  под действием всей природы, возникая  из разлагающейся  земли  или  определенных частей растений» (Аристотель).

  С  распространением  христианства  теория  спонтанного   зарождения  жизни оказалась не в чести:  ее  признали  лишь  те,  кто  верил  в  колдовство  и поклонялся нечистой силе, но эта идея все продолжала существовать где-то  на заднем плане в течение еще многих веков.   Ван Гельмот (1577 – 1644  гг),  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 Гельмот считал человеческий пот.   В  1688  году  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, подтверждающие  мысль  о  том,  что  жизнь может возникнуть только из предшествующей жизни (концепция биогенеза).

  «Убежденность  была  бы  тщетой,  если  бы  ее   нельзя  было  подтвердить экспериментом. Поэтому в середине  июля  я  взял  четыре  больших  сосуда  с широким горлом, поместил в один из них землю, 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 рыб в незапечатанных сосудах зачервили;  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,  опровергли  спонтанное зарождение мух, первые микроскопические исследования  Антона  ван  Левенгука усилили эту теорию применительно к микроорганизмам. Сам Левенгук не  вступал в споры между сторонниками биогенеза и спонтанного  зарождения,  однако  его наблюдения под микроскопом давали  пищу  обеим  теориям  и  в  конце  концов побудили  других  ученых  поставить  эксперименты  для  решения  вопроса   о возникновении жизни путем спонтанного зарождения.

  В 1765 году  Ладзаро Спалланцани  провел  следующий опыт: подвергнув мясные  и вовощные 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.  В 1860 году проблемой происхождения жизни занялся  Луи  Пастер.  К  этому времени  он уже многое сделал в  области  микробиологии  и  сумел  разрешить проблемы,  угрожавшие  шелководству  и  виноделию.  Он  показал  также,  что бактерии вездесущи и что неживые материалы легко могут быть заражены  живыми существами, если их не стерилоизовать должным образом.

  В  результате  ряда  экспериментов,  в  основе  которых   лежали   методы  Спллнцани, Пастер доказал справедливость  теории  биогенеза  и  окончательно  опроверг теорию спонтанного  зарождения.

  Однако подтверждение  теории  биогенеза  породило  другую  проблему.  Коль скоро  для возникновения живого организма  необходим  другой  живой   организм, то  откуда  же  взялся  самый   первый   живой   организм?   только   теория  стационарного  состояния не требует ответа на этот вопрос, а во всех  других теориях подразумевается, что на  какой-то  стадии  истории  жизни  произошел переход от неживого к живому.

 

3. Теория стационарного  состояния

    Эту гипотезу называют иногда гипотезой этернизма (от лат. eternus — вечный). Это представление соответствует концепции вечной несотворенной Вселенной, характерной для восточных религий, таких как индуизм и буддизм. В контексте современных астрономических знаний эта гипотеза не рассматривается как научная.

    Согласно этой теории, Земля никогда не возникала, а существовала вечно, она всегда способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень мало.

Оценки возраста земли сильно варьировали – от примерно 6000 лет по расчетам архиепископа Ашера до 5000 • 10 6   лет по современным оценкам, основанным на учете скоростей радиоактивного распада. Более совершенные методы датирования дают все более высокие оценки возраста Земли, что позволяет сторонникам теории стационарного состояния считать, что Земля существовала вечно. Согласно этой теории, виды также никогда не возникали, они существовали всегда и у каждого вида есть лишь две альтернативы – либо изменение численности, либо вымирание.

 

4. Теория панспермии

    Эта теория не предполагает никакого механизма для объяснения первичного возникновения жизни, а выдвигает идею о её внеземном происхождении. Поэтому её нельзя считать теорией возникновения жизни как такового; она просто переносит проблему в какое-то другое место во Вселенной.

    Теория панспермии утверждает, что жизнь могла возникнуть один или несколько раз в разное время и в разных частях Галактики или Вселенной. Для обоснования этой теории используется многократные появления НЛО («неопознанный летающий объект»), наскальные изображения предметов, похожих на ракеты и «космонавтов», а также сообщения якобы о встречах с инопланетянами.

    Ярым сторонником этой теории был немецкий учёный Г. Рихтер (1865 г). Согласно Рихтеру, жизнь на Земле не возникала из неорганических веществ, а была занесена с других планет. В связи с этим, естественно возникал вопрос о том, насколько возможно такое перенесение жизни с одной планеты на другую через огромные пространства, их разделяющие.

    Вопрос сводился к двум основным пунктам: при помощи каких сил может происходить перенос зародышей жизни с одной планеты на другую и могут ли эти зародыши сохранить жизнеспособность во время путешествия по космическому пространству.

    Согласно представлениям этой теории в XIX веке, споры бактерий и других микроорганизмов могли быть занесены на Землю с метеоритами. Современные же сторонники теории панспермии полагают, что основная масса органических веществ, явившихся материалом, из которого возникали живые существа, доставлена на планету метеоритами.

     Советские и американские исследования в космосе позволяют считать, что, вероятность обнаружить жизнь в пределах нашей Солнечной системы ничтожна, - однако они не дают никаких сведений о возможной жизни вне этой системы. При изучении материалов «предшественники живого» - такие вещества, как цианогены, синильная кислота и органические соединения, которые, возможно, сыграли роль «семян», падавших на голую Землю. Появился ряд сообщений о нахождении в метеоритах объектов, напоминающих примитивные формы жизни, однако доводы в пользу их биологической природы пока не кажутся учёным убедительными.

    И так, мы увидели, что теория панспермии не может служить для решения вопроса о происхождении жизни, она лишь пытается объяснить появление жизни на Земле, но не её первое возникновение. В этом смысле она только отодвигает проблему, не разрешая её.

 

5. Биохимическая  эволюция

         Среди астрономов, геологов и биологов принято считать, что возраст Земли составляет примерно 4,5 – 5 млрд. лет.

      По мнению многих биологов, в прошлом состояние нашей планеты было мало похоже на нынешнее: вероятно температура на поверхности была очень высокой (4000 - 8000°С), и по мере того, как Земля остывала, углерод и более тугоплавкие металлы конденсировались и образовали земную кору; поверхность планеты была, вероятно, голой и неровной, так как на ней в результате вулканической активности, подвижек и сжатий коры, вызванных охлаждением, происходило образование складок и разрывов.