Возникновение жизни на Земле

Что такое жизнь? «Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка». Ф. Энгельс «Анти-Дюринг» 1878г. «Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые, саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров – белков и нуклеиновых кислот» М.В. Волькенштейн 1965г.

Можно ли узнать, как возникла жизнь? Возраст Земли? Э Галлей – 10 тыс. лет. Ж. Бюффон – 75 тыс. лет. 19 век (физики) – 10 млн. лет. - 2,5 млрд. лет - 10 – 13 млрд. лет - 4,5 – 7 млрд. лет Срок зарождения жизни – 3,6 млрд. лет!

Представления древних философов Эмпедокл. Живое возникло из четырех элементов материи: огня, воздуха, земли и воды.

Представления древних философов Демокрит. Самопроизвольное зарождение живых существ из ила, воды, огня.

Представления древних философов Аристотель. В благоприятных условиях «активное начало» приводит к появлению живого из неживого вещества.

Божественное творение

Теория самозарождения Парацельс. Опыты по самозарождению лягушек и мышей из воды, воздуха, соломы, гниющего дерева и неживых предметов. Ж. Бюффон. В живых организмах есть особая «жизненная сила», при вдыхании ее в неживое, оно становится живым.

Опыт ван Гельмонта

Опыт Ф. Реди 1668г.

Опыт Л. Пастера 1862г. Самозарождения нет!

Гипотезы вечности жизни Теория стационарного состояния. Теория панспермии. Либих, Гельмгольц, Томсон, Рихтер, Аррениус. Теория вечности жизни Прейер, В.И. Вернадский

Проблема не разрешима Р. Вирхов Ч. Дарвин

Теория Опарина - Холдейна 1924г. А.И. Опарин. Коацерватная теория. Жизнь – одна из стадий эволюции Вселенной, она закономерный результат химической эволюции соединений углерода.

Современные представления 1 этап – Абиогеный синтез простых органических соединений 2 этап – Образование сложных органических соединений 3 этап – Образование коацерватов 4 этап – Образование протобионтов

Опыт С. Миллера и П. Юри 1953г.

Образование протобиополимеров Из простых органических соединений образовались сложные – биополимеры (белки, нуклеиновые кислоты)

Образование коацерватов Коацерваты – это образующиеся в растворе органические многомолекулярные структуры, они обособлены от водной фазы оболочкой. Эти системы адсорбируют из раствора разнообразные богатые энергией вещества и за их счёт растут, увеличиваясь в размерах. Под действием механических сил коацерват может распадаться. Среди коацерватов шел биохимический естественный отбор, обеспечивающий им устойчивость.

Образование протобионтов включения в коацерват молекулы, способной к самовоспроизведению (нуклеиновые кислоты) поглощения ионов металлов с образованием ферментов внутренней перестройки покрытого липидной оболочкой коацервата возникли пробионты – предшественники клеток. Возникновение и реализация генетического кода, мембраны у пробионтов стало началом биологической эволюции.

Начальные этапы биологической эволюции «Путь, пройденный природой от протобионтов до наиболее примитивных бактерий … ничуть не короче, чем путь, пройденный от амёбы до человека». А.И. Опарин

Первые живые организмы Первые живые организмы – прокариоты (безъядерные), гетеротрофы (питание готовыми органическими веществами) 3,5 млрд. лет назад

Возникновение эукариот Эукариоты (ядерные) возникли 1,1 – 1,4 млрд. лет назад путем симбиоза различных прокариот

Возникновение фотосинтеза Появление фотосинтеза привело к возникновению автотрофных организмов, кислородного дыхания, формированию озонового слоя.

Возникновение полового процесса Возможность перекомбинации наследственной информации. Возникновение биологических видов. Ускорение темпов эволюции.

Возникновение многоклеточности Теория гастреи Э. Геккеля Теория фагоцителлы И.И. Мечникова

Домашнее задание § 14, 15