01. История представлений развития жизни на Земле

Конспект

Хотя бы один раз в жизни каждый из нас задумывается о том, как возникло огромное разнообразие живых существ на Земле. Как образовалось все то, что нас окружает, и мы сами? Детская фантазия сама предлагает варианты ответов: сестру нашли в капусте, брата принес аист. Интересно, что всего четыреста-пятьсот лет назад похожие идеи могли считаться научными и вполне серьезно обсуждались учеными. Тогда в науке преобладало мнение, что источником разных форм жизни может быть грязь, протухшая еда, пот человека и животных.

Представления человечества о происхождении жизни «взрослели», как взрослеет сознание отдельного человека. 

Давайте попробуем ответить на вопрос: «Как возникла жизнь на Земле?». Проблема происхождения жизни до сих пор является ареной споров между разными учеными – материалистами и идеалистами.

Жизнь, как вам известно, явление планетарное, и ученые разных специальностей: биологи, физики, химики, философы пытаются выяснить причины ее возниконовения. Ученые выдвигают различные предположения – гипотезы. Очевидно, что сейчас очень сложно найти ответ на вопрос о происхождении жизни, так что эти предположения бывают исключительно умозрительными. Ведь с момента возникновения жизни наша планета существует не одну тысячу лет. Ученые оценивают возраст Земли в 4,5 миллиарда лет, а возраст жизни на Земле – в 3 миллиарда лет.

За это время на нащей планете изменилось все: от газового состава до формы существования живых организмов, которые ее сейчас населяют. Даже смоделировать те условия, которые были на нашей планете, очень сложно.

Это является главной трудностью в решении вопроса о том, как же возникла жизнь на Земле. Все теории, которые есть на этот счет, можно свести к двум главным типам: теории биогенеза и абиогенеза (см. рис. 1).

Идею самопроизвольного зарождения жизни, то есть зарождения живого из неживой природы, активно развивали ученые и философы Древней Греции, Древнего Китая, Вавилона, Египта.

Сторонником теории абиогенеза был великий Аристотель. В его работах встречаются утвержения, что лягушки зарождаются из грязи, мухи – из гниющего мяса, а мыши – из грязного тряпья или гниющей соломы. В четвертом веке до нашей эры это никого не удивляло. Но и в XVI веке великий врач Парацельс приводил этому доказательства (Источник).

Сейчас эти положения кажутся нам абсолютно абсурдными. Но тогда это был важный прорыв в научном мышлении, потому что ученые впервые заговорили о возможности зарождения, а не сотворения жизни.

До этого считалось, что жизнь во всех ее проявлениях сотворена Богом, и исследованию не подлежит.

Уже в XVII веке теория абиогенеза стала подвергаться сомнению. Впервые об этом заговорил врач Франческо Реди. И не просто заговорил, а провел эксперимент (см. рис. 2). В 1668 году Франческо Реди взял несколько банок с широким горлом, в которые поместил мясо. Часть банок он накрыл плотной материей, другие оставил открытыми. Спустя некоторое время в открытых банках появились личинки мух. В закрытых банках личинок не оказалось.

В своей работе, которая носила название «Эксперименты над зарождением насекомых», Франческо Реди объяснил, что личинки возникли в гниющем мясе в результате того, что мухи отложили в него яйца. В закрытых банках этого не произошло, потому что мухи попросту не смогли добраться до мяса и отложить туда яйца. Далее он заявил, что в данном случае мясо послужило вовсе не источником зарождения новой жизни, а просто пропитанием для мух и средой обитания для их личинок (Источник).

Однако опытов Франческо Реди оказалось недостаточно для того, чтобы пошатнуть идею абиогенеза. На то время в науке существовало слишком много вещей, объяснить которые, исходя из уровня тогдашних знаний, ученые еще не могли, хотя и пытались.

Лишь в 70-х годах XIX века известному биологу Луи Пастеру удалось нанести сокрушительный удар по теории абиогенеза. Сторонники абиогенеза утверждали, что жизненная сила, способная зародить жизнь в неживой материи, переносится воздухом. Для того чтобы опровергнуть это утверждение, Пастер взял колбу, налил в нее стерильный питательный раствор и припаял к колбе длинный S-образный носик. Таким образом, воздух мог проникать в колбу, а споры бактерий, о которых на тот момент мало что было известно, попадать внутрь не могли. Они оседали на стенках S-образного стеклянного носика (см. рис. 3).

Таким образом, на питательной среде в колбе бактериальных колоний не возникало. Опыты Пастера привели к торжеству теории биогенеза, и с тех пор ученые стали говорить о том, что живые организмы могут рождаться только от других живых организмов в процессе размножения.

Но сразу возник вопрос: как в таком случае возникла жизнь на нашей планете, если живое происходит только от живого?

Ученые пытались найти ответ на этот вопрос, в результате чего возникло несколько новых теорий (см. рис. 4) (Источник).

Некоторые из этих теорий можно отнести к теориям биогенеза, то есть зарождению жизни от живого организма, а некоторые – к теориям абиогенеза, то есть зарождению жизни из неживой материи.

Таким образом, несмотря на многочисленные успехи современной биологии и других естественных наук, вопрос о происхождении жизни на Земле остается открытым.

Список литературы

1. Мамонтов С. Г., Захаров В. Б., Агафонова И. Б., Сонин Н. И. Биология. Общие закономерности. – М.: Дрофа, 2009.

2. Пасечник В. В., Каменский А. А., Криксунов Е. А. Биология. Введение в общую биологию и экологию. Учебник для 9 кл. 3-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2002.

3. Пономарева И. Н., Корнилова О. А., Чернова Н. М. Основы общей биологии. 9 класс: Учебник для учащихся 9 кл. общеобразовательных учреждений / Под ред. проф. И. Н. Пономаревой. – 2-е изд., перераб. – М.: Вентана-Граф, 2005.

Домашнее задание

1. Какие теории происхождения жизни вам известны?

2. В чем сходство и отличие теорий биопоэза и панспермии?

3. Существует ли жизнь в освоенном человеком космосе?

4. Какие теории происхождения жизни, помимо перечисленных в уроке, вам известны?