Конспект урока: Гипотезы происхождения жизни на Земле

Вступление

Биологическая история Земли насчитывает около 4 млрд лет. За этот огромный промежуток времени облик планеты менялся не раз. Сменялись геологические эпохи, климатические условия. Но, несмотря ни на что, жизнь существует и по сей день во всём многообразии. Но как она появилась? Существует несколько гипотез происхождения жизни. У каждой есть доказательная база и опровергающие факты или пробелы. Достоверность этих гипотез ограничена уровнем наших знаний о процессах мироздания. Некоторые не выдерживают критики в данный момент, но у каждой гипотезы есть свои сторонники.

Креационизм: божественный акт сотворения жизни

Согласно этой теории жизнь возникла в результате какого-то божественного явления. Такого взгляда придерживаются последователи почти всех религиозных учений. Процесс божественного сотворения мира мыслится как имевший место лишь единожды и поэтому недоступный наблюдению. Живые организмы не могут изменяться.

Гипотеза самопроизвольного (спонтанного) зарождения жизни

Эта гипотеза самая древняя. В древнем Китае, Вавилоне или Египте считали, что жизнь зародилась самопроизвольно. Аристотель писал: «Ибо природа совершает переход от безжизненных объектов к животным с такой плавной последовательностью, поместив между ними существа …». Считалось, что существует некая «сила», которая при подходящих условиях может создать живой организм. 

Существует две стороны этой гипотезы. Самая ранняя гласит: живое возникает из неживой материи благодаря некой «силе» — это теория абиогенеза.

Ван Гельмонт (1579–1644) описал эксперимент, в котором он за три недели якобы создал мышей. Для этого он использовал грязную рубашку и горсть пшеницы. Всё это он положил в тёмный шкаф, закрыв на три недели. Активным началом в процессе зарождения мыши он считал человеческий пот. Этот эксперимент трактовался как доказательство самозарождения жизни из неживого. 

В 1688 г. итальянский биолог и врач Франческо Реди подошёл к проблеме возникновения жизни более строго и подверг сомнению теорию спонтанного зарождения.

«В середине июля я взял четыре сосуда, поместил в один из них змею, в другой несколько рыб, в третий — угрей из Арно, в четвёртый — кусок молочной телятины, плотно закрыл их и запечатал. Затем я разложил всё то же самое по четырём сосудам, но оставил их открытыми».

Рис. 1. Модель опыта Реди

В результате опыта он изложил в своём труде «Опыты по происхождению насекомых». В закрытых банках он не обнаружил никаких следов жизни. Зато в открытых он увидел опарышей — червеобразных личинок мух. Этот эксперимент разбил теорию абиогенеза, доказав происхождение «живого от живого» — это теория биогенеза.

Рис. 2. Модель опыта Пастера (слева — контрольный образец)

Сам Левенгук не вступал в споры между сторонниками абиогенеза и биогенеза, но его наблюдения микроорганизмов под микроскопом давали пищу обоим теориям.

 

В 1765 г. Ладзаро Спалланцани разбил гипотезу абиогенеза. В течение нескольких часов прокипятил мясные и овощные бульоны, затем запечатал. Через несколько часов с помощью микроскопа исследовал материал и не обнаружил никаких признаков жизни.

 

В 1860 г. Луи Пастер показал, что бактерии вездесущи и что неживые материалы легко могут быть заражены живыми существами, если их не простерилизовать правильно.

Однако подтверждение теории биогенеза породило другую проблему. Если для появления нового живого организма требуется наличие другого живого организма, то откуда он возьмётся? 

Гипотеза стационарного состояния: жизнь существовала всегда

Согласно этой теории Земля и вся жизнь на планете никогда не возникала, а существовала вечно и практически не менялась. Возраст Земли, который постоянно увеличивается благодаря всё новым фактам, лежит в качестве основы этой гипотезы. У каждого вида согласно этой теории есть лишь две возможности: либо изменение численности, либо вымирание.

Панспермия: жизнь попала из космоса на Землю

Эта гипотеза не предполагает никакого механизма возникновения жизни на нашей планете, а выдвигает идею о её внеземном происхождении. Единственный большой минус — эта гипотеза не раскрывает тайну появления жизни в других уголках Вселенной.

Гипотеза панспермии утверждает, что жизнь попала на Землю вместе с метеоритами или космической пылью. Это были бактерии или другие микроорганизмы. Появились сообщения о нахождении в метеоритах объектов, напоминающих примитивные формы жизни на Земле.

В 1996 г. американские учёные обнаружили организмы, похожие на бактерии, в камне с Марса. 

Обобщение 

Гипотезы возникновения жизни разнообразны, не все достоверны. Вопреки бытующим представлениям, наука не в состоянии опровергнуть идею о божественном сотворении Вселенной. В свою очередь сторонники креационизма принимают концепцию развития жизни на планете на основе эволюционных законов. Существует ещё одна гипотеза, которая имеет экспериментальное доказательство. В настоящий момент она наиболее чётко отвечает на вопрос происхождения жизни. С теорией биохимического происхождения познакомимся в следующей теме.