lecture-13

Креационизм - гипотеза о возникновении жизни в результате какого-либо сверхъестественного события в прошлом (авраамистические религии). Неопровержима в религиозном контексте, и недоказуема с научной точки зрения.

Стационарная модель - гипотеза о постоянном (извечном) существовании жизни (биогенез). Согласно ей, Земля существовала вечно и всегда была способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень незначительно. Виды живых организмов также были всегда, и у каждого вида есть лишь две возможности

— либо изменение численности, либо вымирание.

Противоречит данным современной астрономии, которые указывают на конечное время жизни звёзд и, соответственно, планетных систем, а также современным оценкам возраста Земли (около 4.6 млрд. лет), основанным на учете скоростей радиоактивного распада нестабильных изотопов.

Теория панспермии - допускает, что жизнь была занесена на Землю извне, оттуда, где она образовалась (сторонники — Г. Рихтер, В. Вернадский, Аррениус и др.). Предлагаются разные способы перемещения первичных организмов - метеоритами, в виде спор, вирусов или даже при участии других разумных существ. В принципе, не исключено, что некоторые достаточно сложные органические соединения (но не организмы!) могли попасть на Землю как раз из космоса, где они синтезировались на частицах космической пыли.

Теория биохимической эволюции - теория возникновения живой материи из неорганической путем ее поэтапного усложнения и развития. Земля существует почти 4,5 млрд лет, а органическая жизнь — около 3,5 млрд лет. Уже в докембрийских породах найдены окаменевшие колонии древних бактерий.

Исторические эры:

катархей (3,5 млрд лет - от образования Земли до зарождения жизни)

архей (3,5 - 2,6 млрд лет) протерозой (2,6 млрд - 570 млн лет) фанерозой (570 млн лет - наше время)

В ранних теориях — Опарин, Холдейн, Миллер, Юри — предполагалось, что органические соединения, необходимые для возникновения жизни, были синтезированы в «первичном бульоне», т.е. мелководных водоемах при участии атмосферных соединений, солнечного света и разрядов молний, что было подтверждено экспериментами. В дальнейшем органические вещества при переходе в коллоидную фазу могли сформировать отдельные сгустки-капли — коацерваты, которые могут увеличиваться в размерах, делиться на части и подвергаться химическим изменениям.

В более современных теориях (В. Мартин, М. Руссель) рассматривается возможность первичного синтеза вблизи гидротермальных скважин. Их воды богаты растворенными минералами и имеют высокую температуру. При исследовании морского дна около «черных курильщиков» были обнаружены целые экосистемы, цикл питания которых основан на хемоавтотрофных бактериях, которые расщепляют соединения серы и не зависят от солнечного света.

Первичные живые организмы были анаэробными, т. е. жили без кислорода, питаясь готовыми органическими веществами. Однако резерв органики, поставляемой естественными процессами синтеза из неорганических соединений, вероятно, был ограничен. Поэтому преимущество в адаптации получили те клетки, которые могли сами использовать энергию среды, химических реакций, а затем и солнечного излучения. Появились первые автотрофные организмы, постепенно развившие способность к фотосинтезу (около 3 млрд. лет назад).

Благодаря фотосинтезирующим организмам в гидросфере и затем в атмосфере появился свободный кислород, быстро меняющий состав атмосферы. Насыщение вод кислородом также способствовало переходу растворенных металлов в связанное состояние. Океан теряет кислотность, становясь хлоридно-сульфатным. К началу палеозоя атмосфера стала почти современной - азотно-кислородной по составу, хотя и со значительным количеством CO2. Примерно в это же время в прибрежных районах микроорганизмы начинают формировать почву.