Третья планета

Природа

История происхождения и развития жизни





5. Химическая эволюция и происхождение жизни

Как возникла жизнь на Земле? Длительное время царило представление, что жизнь могла в свое время возникнуть из неживых веществ, да и сейчас из них состоит. Аристотель учил, что черви произошли непосредственно из грязи. Но уже с середины XIX века стало известно, что спонтанное возникновение жизни из неживой материи невозможно. Пастер доказал, что все живое происходит от живого: 0mne vivum ex vivo.

Однако это не остановило попытки объяснить феномен "живое из нежившего", а напротив, сейчас производятся обширные расчеты моделей и предпринимаются огромные усилия экспериментальным путем объяснить происхождение жизни исключительно с точки зрения естествознания.Если сегодня жизнь не возникает сама по себе, то в прошлом это могло бы происходить по-другому, если исходить из того, что в прошлом на Земле господствовали другие условия, при которых допускалась возможность абиогенного (небиологического) зарождения жизни.Целью этих исследований является попытка как можно более полно, без пробелов, восстановить отдельные этапы зарождения жизни и объяснить все эти этапы исключительно химико-физическими процессами.

Здесь в наших рассуждениях должен быть затронут основной вопрос, можно ли определить понятие "жизнь", оставаясь лишь в рамках естествознания, а ее происхождение объяснить лишь законами материи.За этим скрывается вопрос: жизнь - явление большее, чем химия и физика? Является ли жизнь лишь особо сложной формой состояния материи, то есть в принципе не более чем материя? Если жизнь можно было создать из неживого (материи, случая, законов природы), то жизнь сама была бы лишь специфическим состоянием безжизненного. И можно было бы тогда без преувеличения сказать: жизнь - мертва. Если же жизнь не является суженной до химии и физики действительностью, то это сводит на нет все попытки объяснить происхождение жизни только лишь законами природы.

И до сего дня остается невозможным выразить суть живых существ только лишь на уровне составляющих их макромолекул. О ДНК известно, что она не только действует, но и отзывается на воздействие, то есть "несет свою службу" в рамках некого целого, будь то живая клетка или организм. Макромолекулы, такие, как ДНК, возникают только под влиянием формирующего их целого - одноклеточного или многоклеточного организма. Все изложенное выше позволяет, по крайней мере, выразить предположение, что живые существа являются предпосылками для существования свойственных организмам макромолекул. Является ли это всеобщим законом, нельзя определить однозначно на уровне естествознания. Однако если это верно, то развитие жизни от простых форм к сложным принципиально невозможно без вмешательства нематериальной формирующей силы.

Термином "химическая эволюция" обозначают гипотезу, охватывающую молекулярные процессы, которые должны были привести к возникновению первых простейших форм жизни. Химическая эволюция рассматривается в качестве ранней фазы эволюционного процесса. Предпосылкой для нее является период, в который сформировались сначала материя, а затем небесные тела (и среди них Земля). О конкретных условиях раннего периода развития Земли не имеется точных данных; о них не могут быть собраны сведения напрямую, они могут быть получены лишь опосредованно, на основании исследуемых в настоящее время геологических пород и определенных предположений. Однако воссоздать совершенно определенную картину по ним невозможно. В дальнейшем следует исходить из предположения, что в тот период имелись благоприятные предпосылки для химической эволюции.

По одному из наиболее часто встречающихся сценариев (рис. 5.1) влияние солнечной энергии на атмосферу Земли раннего периода и земную поверхность должно было привести к появлению "первичного бульона": органические молекулы, образовавшиеся благодаря воздействию энергии на атмосферу, должны были попасть в первобытный океан, который тем самым превратился в "первичный бульон". Термин "первичный бульон" принадлежит А. И. Опарину и Д.Б.С. Холдейну Этот "бульон" создает предпосылки для образования малых и больших соединений молекул, необходимых для создания живых систем, вернее, их гипотетических предшественников.

Таким образом, гипотеза "химической эволюции" - это попытка продемонстрировать путь развития от простых организмов через этап высокоорганизованных, частично несущих информацию макромолекул (таких, как протеины и нуклеиновые кислоты) до появления первых "протобионтов" и, насколько это возможно, дополнить эти представления эмпирическими данными.

На рис. 5.1 изображены несколько "станций", которые должны быть "пройдены" в ходе биохимической эволюции. В следующих пяти разделах (с 5.1 до 5.5) мы коснемся вопросов, насколько эти гипотетические ступени-этапы на пути к первой живой клетке могут быть подтверждены экспериментально. Каждый этап необходим для возникновения живого из неживой материи.Наличие макромолекул, способность к самовоспроизведению, и, наконец, обмен веществ с окружающей средой - все это минимальные (ни в коем случае не полные) условия для жизни.

Рис. 5.1. Четыре ступени на пути от неживого к живому, через которые в ходе "химической эволюции" необходимо пройти. Отдельные этапы - это темы следующих разделов. Если хотя бы один из этих этапов естественного пути (на основании законов природы) окажется "непройденным", то жизнь не сможет зародиться "сана по себе".



Атлас мира: страны и города. История земли, мир животных, биология, ботаника, географические карты, общая география...


Третья планета © 2007-
При копировании материалов с сайта, гиперссылка на сайт обязательна.
Рейтинг@Mail.ru