Біогеографія Зеновій Володимирович

Тема 1

Відповіді на питання для самоконтролю:

1. Як пояснювали феномен походження життя на Землі стародавні вчені?

Ідея спонтанного виникнення живого з неживої матерії, що лежить в основі сучасних наукових поглядів на цю проблему, своїм корінням сягає глибинних віків. Ще давньогрецькі вчені припускали, що життя властиве матерії і що само- зародження живих істот можливе з мулу, гною, землі. Найвидатніший давньогрецький вчений Аристотель вважав, що водночас з народженням живих істот відбувається їхнє самозародження з неживої матерії. На його думку, організми поєднують “пасивне начало – матерію” з “активним – формою”. Для існуючих організмів такою формою є життя, яке й “формує” живі організми та “рухає ними”. Такі або близькі до них уявлення про походження життя були використані для формування тогочасного світогляду.

2. Що спростовували своїми експериментами такі вчені, як ф. Реді, л. Спал-ланцані, л. Пастер?

Італійський лікар Ф. Реді, який довів, що самозародження неможливе. З того часу в науковий вжиток запроваджено “принцип Реді”.

Італійський біолог Л. Спаланцані експериментально довів помилковість гіпотез про самозародження мікроорганізмів. Незважаючи на це, суперечки серед учених на цю тему не вщухали. Щоб покласти їм край, Французька академія наук оголосила конкурс на кращий експеримент, яким буде розв’язано цю проблему. Низкою переконливих доведень у 1860–1861 роках цей конкурс виграв французький вчений Л. Пастер. Практичним наслідком цього стала пастеризація харчових продуктів, що дало змогу їх тривало безпечно зберігати.

3. У чому сутність гіпотез “панспермії” та “радіопанспермії”? Назвіть ав- торів цих гіпотез.

Ще 1865 року Г. Ріхтер пропонує “теорію етернізму”, тобто вічності життя в Космосі, яке на нашу Землю було занесено метеоритами. Занесення на Землю організмів Всесвіту – космозоїв– називають панспермією. За Г. Ріхтером, організми в стані анабіозу можуть тривалий час подорожувати у відкритому космосі. Потрапивши у сприятливі умови, вони можуть дати початок життю.

Наступною була гіпотеза шведського вченого С. Ареніуса– радіопанспермії В основу гіпотези покладено тогочасні новітні відкриття К. Максвела і П. Лебедєва. К. Максвел обґрунтував існування, а П. Лебедєв виміряв тиск сонячного. Мікроспори, або цисти, організмів, потрапивши у відкритий космос, рухатимуться від світла, наприклад від Сонця, з дуже великою швидкістю. За 14 місяців спора з Землі може вийти за межі Сонячної системи, а за 9 тис. років – досягти найближчої зірки альфа Центаври. Отже, можна вважати, що такі переселення можливі, але вищезазначені гіпотези не дають відповіді на головне питання – про походження життя.

4. З’ясуйте обґрунтовані й необґрунтовані аспекти гіпотези Опаріна-Хол- дейна про походження життя на Землі.

Значна кількість учених різних країн вва-жають, що життя виникло на Землі. Серед них О. Опарін, Дж. Холдейн, Г. Юрі та ін. Зокрема, на думку О. Опаріна, такі органічні речовини, як вуглеводні, жирні кислоти та їхні похідні, амінокислоти, сечовина, глютамінова кислота та інші могли синтезуватися в абіогенному середовищі. Для первинної атмосфери Землі характерними були відновні процеси. Добіогенна атмосфера складалася з вуглекислого газу, метану, аміаку, сірководню, ціану. В ній не було озонового горизонту, тож ультрафіолетові промені вільно проникали на Землю. Саме вони та грозові розряди були джерелом енергії для органічного синтезу. Тривала й складна полімеризація органічних сполук в умовах високих температур, ультрафіолетового випромінювання Сонця, електричних розрядів, вулканічної діяльності в атмосфері з метану, аміаку, водню і водяної пари могли утворити молекули цукрів, амінокислот і азотистих сполук, тобто молекули, з яких складаються білки, нуклеїнові кислоти і речовини – енергоносії групи аденозинтрифосфатозів. Внаслідок гравітаційного осадження органічні молекули опинилися у водному середовищі мілководної водойми, яким тоді був первинний океан.

Водна товща захищала органічні молекули від згубної дії ультрафіолетових променів і від кисню, який їх також руйнує, надходячи внаслідок дегазації надр в атмосферу. Подальші перетворення привели до утворення фазово-відособлених систем – пробіонтів, а згодом і найпростіших клітин – проклітин, які вже мали властивості живого. Такі системи ще не були живими організмами, але досить близькими до них. Їх О. Опарін назвав коацерватами.

Коацервати мали оболонку, яка захищала їх від навколишньої так званої “урівноваженої рідини”. Вони могли руйнуватися, знову утворювати “рої” і, нарешті, ділитися – у разі досягнення певних розмірів. Такий процес одержав назву “коацервації”. Внаслідок взаємодії з довкіллям коацервати набули здатності вибірково поглинати необхідні їм речовини і виділяти ті, що їм не потрібні. Так за мільйони років пробіонти перетворилися в примітивні живі організми, які за допомогою генетичного коду передавали спадкову інформацію від предків до нащадків.

Найбільшим недоліком було те, що, як і попередні гіпотези, її не вдалося підтвердити фактом абіогенного синтезу найпростішого організму в земних умовах.