11 КСЕ
Химические особенности биологического уровня организации материи
Теории появления живого
После изучения предыдущих научных тем, мы можем ответить (более или менее подробно) на вопросы:
Что такое Вселенная?
Как она "устроена"?
Как она развивается?
Возникают новые вопросы:
Что такое Жизнь?
Как она возникла?
Из чего она "построена"?
К настоящему времени считается общепризнанным, что возникновение жизни на Земле представляло собой закономерный процесс.
Надо выяснить:
Что характерно для жизни?
Что можно назвать живым и что надо считать неживым?
Какие процессы идут в живых существах или, другими словами, каков метаболизм современных живых существ?
Конечно, первое, что вспоминается, это библейская концепция происхождения жизни.
Вот что говорится в Библии:
Первая книга Моисеева. БЫТИЕ
Глава 1 в начале сотворил Бог небо и Землю. Земля же была безводна и пуста, и тьма над бездною;
И Дух Божий носился над водою. И сказал Бог: да будет свет. И стал свет. И увидел Бог свет, что он хорош;
И отделил Бог свет от тьмы. И назвал Бог свет днем, а тьму ночью. И был вечер, и было утро: день один. И сказал Бог: да произведет вода пресмыкающихся, Душу живую; и птицы да полетят над Землею, по тверди небесной. И сотворил Бог рыб больших
И
всякую душу животных пресмыкающихся,
которых произвела вода, по роду их,
и всякую птицу пернатую по роду ее.
И увидел Бог, что это хорошо. И благословил их Бог, говоря:
Плодитесь и размножайтесь,
И наполняйте воды в морях,
И птицы да размножаются на Земле. И был вечер, и было утро: день пятый.
С научной точки зрения, далеко не все так просто. Одно из главных затруднений, стоящих перед биологами, - как строго разграничить живое и неживое.
|
|
|
Действительно, не всегда просто провести четкую границу между самыми низшими, одноклеточными или предклеточными организмами, с одной стороны, и крупными неживыми молекулами - с другой. Или между крайне простыми способами метаболизма и размножения, очень сходными с химическими реакциями и сложными химическими взаимодействиями очень крупных молекул, которые по многим причинам надо считать неживыми. (долгое время считалось, что характерной особенностью живых организмов является наличие в них белка, так как их метаболизм определяется свойствами белков. Однако
б
елок
можно синтезировать и без участия живых
организмов).
Академик Опарин: жизнь - "белковые тела, обладающие упорядоченным обменом веществ". Но в этом определении не учитывается важное свойство живых организмов - размножение.
Академик а.А.Ляпунов: жизнь - "высокоустойчивое состояние вещества, использующее для выработки сохраняющих реакций информацию, кодируемую состоянием отдельных молекул".
Определение жизни, предложенное биологами, таково: жизнь есть "макромолекулярная система, для которой характерна определенная иерархическая организация, а также способность к воспроизведению, обмен веществ и тщательно регулируемый поток энергии".
Ж
ивой
целостной системе
присущи следующие
свойства:
множественность элементов, из которых она состоит;
наличие связей, как между элементами, так и с внешней средой;
наличие взаимодействий с помощью этих связей, как между элементами, так и с внешней средой;
согласованная организация взаимодействия элементов в пространстве и во времени, направленная на осуществление функций живой системы.
Живой системе присущи основные характеристики:
Единство химического состава:
98% - 4 элемента: С,O,N,H и биополимеры (белки, нуклеиновые кислоты, ферменты и т.п.).
Открытость живых систем - обмен веществ (метаболизм).
Живые системы - самоуправляющиеся, саморегулирующиеся, самоорганизующиеся системы.
Живые системы - самовоспроизводящиеся системы. Сохраняется жизнь вида.
Изменчивость.
Способность к росту и развитию.
Раздражимость живых систем.
Целостность и дискретность.
Рассмотрим вопрос о происхождении жизни:
Самопроизвольное зарождение жизни из неживого вещества.
Вечное существование жизни.
Занесение жизни на Землю из Космоса.
Биохимические теории зарождения жизни.
Самопроизвольное (спонтанное) зарождение.
Теория очень древняя, распространенная еще в Китае, Египте и Вавилоне. (Анаксимандр: из морского ила). В Греции она нашла проявление в учении Эмпедокла об органической эволюции. Ее же придерживался и Аристотель. Аристотель связывал все организмы в непрерывный ряд - "лестницу природы" (scala naturae): "Ибо природа совершает переход от безжизненных объектов к животным с такой плавностью, поместив между ними существа, которые живут, не будучи при этом животными, что между соседними группами, благодаря их тесной близости, едва можно заметить различия".
|
Согласно Аристотелю, определенные частицы вещества несут в себе "активное начало", способное в подходящих условиях создать живой организм. Это "начало", по мнению Аристотеля, можно обнаружить в оплодотворенном яйце, гниющем мясе, тине и солнечном свете: |
"Таковы факты - живое может возникать не только в результате спаривания животных, но и разложения почвы... Некоторые растения развиваются из семян, а другие самозарождаются под действием сил природы из разлагающейся земли или определенных частей растений..."