4. Образы мира живого. Проблема происхождения жизни

Галеев Рамиль Фаильевич

Юридический факультет МГУ, 208 группа

Семинар 4. Тема 4. Образы мира живого. Проблема происхождения жизни (08.04.2017)

Задание 4. Опишите концепцию абиогенного происхождения жизни

Сущность абиогенеза заключается в том, что жизнь может возникнуть при надлежащих условиях спонтанно из неживых молекул. А.И. Опарин в 1936 году описал абиогенез следующим образом: простые органические соединения вступали между собой в определенные химические реакции, вследствие чего образовывались структуры все большей сложности, пока окончательно не возникли живые организмы. При этом требуются миллиарды лет, чтобы перейти от простейших молекул к организмам, населяющих нашу планету в настоящее время, поэтому абиогенным путем возможно возникновение жизни только в древнейший период, когда живые организмы еще отсутствуют.

Ранние концепции абиогенеза были довольно простыми, например, считалось, что если гниющее мясо покрывается личинками, то предполагается, что мясо превращается в личинок. Или другой пример: мышей часто наблюдали в местах скопления сена, поэтому предполагалось, что сено превращается в мышей. Самопроизвольное зарождение жизни было опровергнуто сотнями научных исследований. Например, в ходе эксперимента итальянского врача Франческо Реди в 1668 году было доказано, что личинки появлялись в мясе только после того, как на нем откладывали яйца мухи.

Самым известным экспериментом по вопросу происхождения жизни является эксперимент Миллера, проведенный в 1953 году, который пытался воссоздать в своей лаборатории условия, как предполагалось, существовали до возникновения жизни на Земле. После анализа полученных результатов, Миллер обнаружил несколько типов аминокислот (позже оказалось, что их гораздо больше). Миллер предполагал, что данные результаты считаются значительными, поскольку некоторые полученные органические соединения действительно являются базовыми для структуры живых организмов. Результаты также доказывают возможность того, что жизнь могла возникнуть из «первичного бульона».

Одной из проблем современного абиогенеза является сложность живых организмов. Опыты показали, что простые аминокислоты могут быть сформированы в лабораторных условиях, однако этих отдельных аминокислот недостаточно, чтобы создать живую клетку. Признано, что первый живой организм не может возникнуть непосредственно из неорганических веществ (например, углекислого газа) даже в результате какого-либо чрезвычайного события так же, как и кирпичи сами по себе не могут построить дом.

Эксперимент Миллера подвергся критике также из-за того, что он исходил из наличия в первоначальной атмосфере Земли лишь тех элементов, представление о которых имелось в 1950-х годах, однако, как показали недавние исследования, состав атмосферы был в то время более разнообразным: в воздухе находился также углекислый газ, азот, сероводород. Эксперименты, проведенные с «участием» тех газов, которые не были использованы Миллером, дали другие результаты. При этом, хотя грозы, возможно, были нередким явлением в первобытной атмосфере, все же вряд ли они были настолько частыми, как в эксперименте Миллера.

Восстановительная атмосфера – это атмосфера без значительного количества свободного кислорода и других окислительных газов или паров. В настоящее время большинство ученых считают, что атмосфера в период зарождения жизни на Земле не содержала восстановительных газов. Вместо этого атмосфера содержала углекислый газ и азот. Однако существуют мнения, что изначально атмосфера могла содержать некоторое количество кислорода. Обсуждение степени окисления атмосферы «ранней» Земли является одной из основных тем о происхождении жизни на нашей планете.

Коацерваты – это совокупность молекул, которые удерживаются с помощью электростатических сил притяжения. Процесс коацервации был предложен А.И. Опариным при объяснении абиогенеза. В настоящее время теория коацервации потеряла свою популярность, поскольку она не может объяснить формирование генетического кода и тому подобного.

«Голобиоз – методологический подход к объяснению происхождения жизни, признающий первичность структур типа клеточной, способных к элементарному обмену веществ при участии ферментов, из которых появляются нуклеиновые кислоты, кодирующие генетическую информацию».

«Генобиоз – методологический подход к объяснению происхождения жизни, признающий первичность молекулярной системы со свойствами генетического кода».

Первичный бульон – термин, введенный в научный оборот А.И. Опариным, под которым понимается гипотетическая среда, которая могла дать начало зарождению жизни на Земле. Первичный бульон из органических молекул может быть создан в бескислородной атмосфере под воздействием электрических разрядов и солнечного света, пока не образуются коацерватные капли.

Протоклетка – это гипотетический предшественник жизни. Протоклетка состоит из липидной мембраны, абиотически образованных белков и нуклеиновых кислот. Она способна передавать информацию и содержит в себе некоторую энергию.

Литература:

1. Садохин А.П. Концепции современного естествознания: учебник для студентов вузов, обучающихся по гуманитарным специальностям и специальностям экономики и управления. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2006. – 447 с.

2. Bergman, Jerry. Why abiogenesis is impossible. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.creationresearch.org/crsq/articles/36/36_4/abiogenesis.html. Дата обращения: 07.04.2017.

3. Moritz, Albrecht. The origin of life. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.talkorigins.org/faqs/abioprob/originoflife.html. Дата обращения: 07.04.2017.