5. Концепция происхождения жизни в историческом прошлом в результате биохимической эволюции.

В основе – работы А.И. Опарина (1924), Дж. Холдейна (1929) – высказали гипотезу о возникновении жизни в результате длительной эволюции углеродных соединений (первая научно обоснованная теория о происхождении жизни из неживой природы). Сложные органические соединения возникли в океане из более простых соединений.

По Опарину – одно из необходимых условий возникновения жизни – полная биологическая стерильность планеты → теперь, когда жизнь на Земле существует, она уже не может возникнуть вновь, по крайней мере, таким же образом, каким она возникла изначально (сожрут).

2 Варианта:

а) Концепция генобиоза: происхождение жизни – результат случайного образования «живой молекулы», в строении которой был заложен весь план дальнейшего развития живого. Гипотеза распространилась среди генетиков в связи с открытием роли ДНК в явлениях наследственности (вероятность ≈ ураган пронесся над свалкой, и случайно получился «Боинг»).

б) Концепция голобиоза: происхождение жизни – результат закономерной эволюции материи – в настоящее время наиболее распространена.

Этапы возникновения и эволюции жизни на Земле

(современные представления) 3 этапа:

I. Химическая эволюция в космосе

Образованию Земли и возникновению жизни предшествовала длительная химическая эволюция:

• образование атомов хим. элементов;

• образование простейших неорганических соединений;

• образование простейших органических соединений.

II. Предбиологическая эволюция на Земле

На «молодой» Земле сложились благоприятные предпосылки для абиогенного возникновения жизни:

• оптимальная удаленность земной орбиты от Солнца → оптимальные температурные условия;

• химический состав атмосферы у поверхности Земли (пары воды, NH₃, CH₄, CO, H₂, H₂S, HCl, инертные газы – продукты вулканизма!);

• наличие гидросферы;

• интенсивное испарение и конденсация воды → сильные и частые ливни с грозами.

5 Периодов:

1. Синтез малых органических молекул (ак и т.Д.) из неорганических соединений.

Возможность такого синтеза доказана экспериментально (1953 г., «колба Миллера» - амер. биохимик – эксперимент имитирует условия древней атмосферы Земли).

Источники энергии при синтезе:

• электрические разряды при грозах;

• жесткое космическое УФ-излучение (О₃ еще не было!);

• тепловая энергия и энергия радиоактивного распада в недрах Земли.

Важное условие возникновение жизни – отсутствие О₂ в атмосфере (т.е. ее восстановительный характер). Если бы она была окислительной, как сейчас, все образующиеся органические соединения сразу разрушались бы.

В результате эксперимента получены мономеры многих биополимеров (АК, моносахара и др.); эксперимент был многократно повторен в разных условиях (разные газы, источники энергии) разными учеными – результат одинаков!

2. Синтез крупных органических молекул (биополимеров) –

Возможность синтеза также доказана экспериментально (Фокс): при нагревании (до 130 ºС) или охлаждении смеси сухих АК образуется молекула белка (до 200 АК в цепочке).

Образование биополимеров могло происходить на раскаленных склонах вулканов. Дальнейшая эволюция возможна только в воде: белки «смывали» в океан ливни или «стряхивали» вулканы при извержении.