4. Эволюционная концепция.

Жизнь по своему происхождению материальна. Возникла естественным путем на основе общих законов природы. Современное множество галактик берет начало от небольшого по размерам системы. Эта материальная система имела колоссальную плотность. Она была построена из элементарных частиц, таких как кварки и лептоны. Эти элементарные частицы дали начало протонам, нейтронам, электронам. Эта материальная система обладала очень высокой температурой (около миллиарда градусов Цельсия) и она распалась из-за нарушения гравитационной устойчивости. Эти предпосылки привели к большому взрыву, который дал начало Вселенной. Взрыв произошел около 15 - 20 миллиардов лет назад. Через 5 миллиардов лет ~ 10 - 15 миллиардов лет возникла Вселенная. Начали образовываться ядра основных химических. Процесс образования атомных ядер - нуклеосинтез. Из ядер водорода и гелия образовались ядра углерода и кислорода - они в свою очередь дали начало другим элементам, т.е. в основе Вселенной лежит углерод. Вселенная на 99% состоит из водорода и гелия.

Нуклеосинтез - атомы - простые соединения - макромолекулы - организованные системы. В настоящее время существует точка зрения, что Земля имеет так называемое холодное происхождение.

Эта теория выдвинута Отто Юрьевичем Шмидтом.

Земля образовалась из протопланетного облака с низкой температурой и оно состояло из газа, пыли и более плотных частиц.

Большую роль в развитии взглядов на возникновение и сущность жизни оказали взгляды Дарвина. Все живое - продукт развития жизни на основе ее самодвижения, саморазвития в результате борьбы противоречий.

На формирование представлений возникновения жизни на Земле Энгельса, жизнь - это продукт материального единства мира. Оно заключается в закономерной связи физических, химических, социальных, биологических форм материи.

Большой вклад внесли академики А.И. Опарин, англ. Холдейн, Бернал, амер. Фокс, нем. Эйген, голландец Руттен и др.

Этапы биопоэза (возникновение и становление животных систем)

1. Абиогенное образование биологических мономеров.

1. Образование биологических полимеров.

2. Пребиологическая эволюция. (Образование предшественников биологических организмов – протобионтов).

3. Появление первых живых организмов.

Согласно данным, современный космологический возраст Земли ~ 4,6 миллиардов лет. Жизнь на Земле зародилась около 3,8 - 4 миллиардов лет назад.

Атмосфера Земли в начальный период носила восстановительный характер (не было свободного кислорода). Атмосфера содержала водород и его производные - метан, аммиак, пары воды, окись и двуокись углерода. Эти соединения вступали между собой в реакции, приводили к образованию простых соединений, цианистый водород, формальдегид, муравьиная кислота и др.

В результате химической эволюции этих соединений, образовались биологические мономеры, образовались АК и нуклеотиды.

Биомономеры обнаружены в настоящее время в метеоритах, которые относятся к группе углистых хондритов. В этих метеоритах обнаружены пурины, порфирины, АК, мерилизины. Метеориты - это осколки астероидов. Астероиды имеют в их составе углистые хондриты. Следовательно, биомономеры были синтезированы в условиях ранних этапов эволюции нашей планетной системы. Мономеры в дальнейшем могут объединяться, ассоциировать. Так две АК могут соединяться пептидной связью; 2-ва нуклеотида могут соединяться фосфорно-эфирной связью. В результате происходит полимеризация. В результате процесса полимеризации шло формирование примитивных биополимеров (полинуклеотиды, полисахариды, липиды). Эти соединения концентрировались в первобытных водоемах. Некоторые образующиеся полипептиды могут обладать каталитической активностью, но полипептиды не обладают способностью самовоспроизводиться.

Нуклеотиды способны к репликации.

Недавно открыты новые функции нуклеотидов, новая функция РНК. В 1982 году американский ученый Томас Чек открыл рибозимы. Это молекулы РНК, обладающие ферментативной активностью. У некоторых РНК каталитическая активность почти такая же как у белков. Так выяснилось, что РНК обладает различными функциями, не только хранения, передача информации и структурной функцией, но и некоторой каталитической активностью.

Существует предположение, что РНК возникла раньше ДНК.

В результате действия химического отбора, возникли сложные высоко полимерные молекулы, явились основой для формирования первых самоорганизующихся систем - протобионтов.

В качестве первых самоорганизующихся систем, разные участки, разные версии.

По Опарину, первые самоорганизующиеся системы были коацерватные капли, которые имели неодинаковую внутреннюю структуру. Они обладали устойчивым обменом с окружающей средой. Эти капли могли ассимилировать вещества из окружающей среды. Они синтезировали из них новые соединения. Они отличались по обмену веществ.

Различия у коацервативных капель создавали условия для действия предбиологического отбора. отбор способствовал сохранению тех капель, которые отличались высоким обменом веществ. Эволюция этих капель могла привести к образованию живых организмов.

По мнению американского ученого Фокса, такими первыми самоорганизующимся системами были микросферы - это небольшие сферические капли. Они были окружены 2-мя слоями фосфолипидов, а внутри вещества белкового происхождения - протеиноиды.

Другие ученые - что самоорганизующиеся системы - каталитические гиперциклы.