Учебный материал
РОССИЙСКОЙ КОЛЛЕКЦИИ РЕФЕРАТОВ (с) 1996
http://referat.students.ru; http://www.referats.net;
http://www.referats.com
АБИОГИНЕЗ.
Существовало множество теорий о происхождении жизни
на Земле. Часть ученых считала, что жизнь была создана
Творцом, другие же полагали, что существуют некие 'семена
жизни', переносимые с планеты на планету метеоритами -
'теория панспермии'. Третья группа ученых считала, что
жизнь зародилась сама собой, благодаря 'жизненной силе'.
По их мнению, эта 'жизненная сила' существует везде. Идея
виталистов господствовала в средние века. Теория
самозарождения включала в себя то, что рыбы могли
зарождаться из ила, черви из почвы, мыши из грязи, мухи
из мяса и т. д.
Против этой теории выступил Франческо Реди, который
на основе опытов доказал не возможность существования
мифической 'силы жизни'. Но виталисты не сдавались,
утверждая, что в опыте Реди не было доступа кислорода, а
следовательно не могла проникнуть и 'жизненная сила'.
Независимо от Франческо Реди французский ученый Луи
Постер, принимая во внимание утверждения виталистов,
проделал эксперимент : он взял две колбы с S-образными
горлышками, в которых содержалась питательная среда,
после длительного кипячения, при котором погибали не
только микроорганизмы, но их споры. Колба с целым горлом
долго оставалась стерильной, а в сосуде с удаленным S-
горлом быстро появились микроорганизмы, этот опыт
показал, что 'живительная сила' не существует.
Были и такие, которые считали, что жизнь зародилась
из неживого - теория абиогинеза. Основоположником этой
теории был Опарин, который в 1924г. высказал
предположение, что при мощных электрических разрядах в
земной атмосфере, которая 4,5 млрд. лет назад состояла из
аммиака, метана, углекислого газа и паров воды могли
возникнуть простейшие органические соединения,
необходимые для возникновения жизни.
Это предположение, на опытной основе, доказал
американский исследователь С. Миллер.
Таким образом, всё множество теорий и гипотез о
возникновении жизни на Земле сводятся к двум
взаимоисключающим друг друга точкам зрения:
- биогенез: теория возникновения живого из живого
- абиогенез: возникновения живого из неживого.
Современная наука рассматривает абиогенное
возникновение жизни на Земле, считая эту теорию
наиболее вероятной.
Абиогенез состоит из 3-х основных этапов развития
жизни:
1. Абиогенное возникновение биологических мономеров.
2. Образование биологических полимеров.
3. Формирование мембранных структур и первичных
организмов (пробионтов).
Абиогенное, или небиологическое, возникновение
органических молекул из неорганических доказывали ещё в
1924г. русский учёный академик Александр Иванович Опарин
(1894 - 1980) и в 1929г. английский естествоиспытатель
Джон Холдейн (1892 - 1964). Они исходили из того, что на
первых этапах формирования Земля имела очень высокую
температуру. По мере остывания планеты тяжелые металлы
перемещались к ее центру, а более легкие оставались на
поверхности. Атмосфера состояла из свободного водорода и
его соединений (H2O, CH4, NH3, HCN), что служило
предпосылкой возникновению органических молекул
небиологическим путем. До начала 20в. многие ученые
предполагали, что такие соединения могут возникать только
в живых организмах, их называли органическими веществами
в противоположность веществам неживой природы -
минералам, названным неорганическими соединениями.
В 1953г. американский ученый Стенли Ллойд Миллер,
пропуская электрические разряды напряжением до 60000В.
через смесь H2O, CH4, NH3 , H2 под давлением в
несколько Па и температуре 80С получил простейшие жирные
кислоты, мочевину, уксусную, муравьиную кислоты и
несколько аминокислот - вещества, из которых строятся
молекулы белков. Возможность абиогенного синтеза
органических соединений подтверждается также тем, что они
обнаружены в космическом пространстве.
Образование биологических полимеров. По мере
смягчения условий на Земле стало возможным образование
сложных органических соединений - полимеров. Не
исключено, что синтез полимеров катализировался на
поверхности минеральных глин. Экспериментально показано,
что раствор аминокислоты аланина в водной среде в
присутствии особого вида глинозема и АТФ может давать
полимерные цепочки полиаланина. Органические молекулы
имеют большую молекулярную массу и сложную
пространственную конфигурацию. Такие высокомолекулярные
комплексы, окруженные водной оболочкой, могут
объединяться в коацерваты. Дальнейшая прогрессивная
эволюция предбиологических структур могла происходить
только при усложнении обменных процессов и в условиях
пространственного разделения различных синтетических и
энергетических процессов внутри коацерватов. Более
прочную изоляцию внутренней среды от внешних воздействий
могла осуществить лишь биологическая мембрана.
Формирование мембранных структур и первичных
организмов (пробионтов). Вокруг коацерватов, богатых
органическими соединениями, возникли слои липидов,
отделивших коацерват от окружающей водной среды. Липиды
преобразовались в ходе эволюции в наружную мембрану,
существенно повысившую жизнеспособность и устойчивость
организмов. Возникновение мембраны, обладающей
способностью к избирательной проницаемости, содействовало
развитию все более совершенных саморегулирующихся систем
вплоть до возникновения первых клеток. Появляются первые
ophlhrhbm{e безъядерные клетки - прокариоты. Первые живые
организмы были гетеротрофными, они использовали в
качестве энергии (пищи) органические соединения,
находящиеся в растворенном виде в водах первичного
океана.
Развитие жизни на Земле. Биологическая эволюция на
Земле длится более 3 млрд. лет. С момента возникновения
первых примитивных клеточных организмов благодаря
естественному отбору появилось бесчисленное множество
форм живых организмов. Историю Земли принято делить на
промежутки времени - эры и периоды, границами которых
являются крупные геологические события, связанные с
историей развития планеты как космического тела.
Геохронологическая история Земли состоит из 5 эр.
Список используемой литературы:
1. Общая биология (Рувинский)
2. Общая биология (М.; Просвещение 1993г., Д.К.
Белясов)
3. Биология для школьников и поступающих в ВУЗы
(М.;1999г., Дрофа)