В

Возникновение жизни на Земле

Возникновение жизни на Земле — теоретические исследования о возможной историю возникновения всего живого на планете Земля. Следует отметить, что ведущие биологические журналы даже не рассматривают публикации о происхождении жизни на Земле. Ведь наука имеет дело только с неоднократными, повторяющимися явлениями, тогда как образование жизни пока известно лишь в одном уникальном примере — на нашей Земле. Поэтому вопрос возникновения жизни (в целом) остается проблемой философии, богословия, научной фантастики, но не науки. Большинство биологов относится к этой теме очень неприязненно. Согласно астрономическим и геологическим данным возраст Земли составляет примерно 4,4 — 5 млрд. Лет. Поверхность планеты была, наверное, голой и неровной, так как на ней в результате вулканической активности, перемещений и сжатий коры, вызванной охлаждением, происходило образование складок и разрывов.

Первичная атмосфера была, очевидно, восстановительной, о чем свидетельствует наличие в древних породах металлов в восстановленной форме (например, двухвалентного железа). Молодые породы содержат металлы уже в окисленной форме (Fe Кроме этого, концентрация аминокислот в бульоне была все же слишком мала (около 2%). В случае, если бы эти реакции происходили в небольшом водоеме, этим веществам грозило бы обычное рассеяние.

Также следует отметить, что условия, при которых Стэнли Миллер проводил свои опыты, все же были достаточно отличными от естественных. Например, в опытах Миллера объем газов подвергался воздействию электрических разрядов в течение недели. Это означает, что продолжительность контакта газов с электрическим разрядом был превышен в миллионы раз по сравнению с молнией.

Позже возникло предположение, что в первичной атмосфере в относительно высокой концентрации содержалась двуокись углерода. Недавние эксперименты, проведенные с использованием установки Миллера, в которую поместили смесь CO 2 и H 2 O, и только следовые количества других газов, дали такие же результаты, которые получил Миллер. Теория Опарина получила широкое признание, но она не дает ответа на вопрос, как произошел переход от сложных органических веществ к простым живым организмам. В этом аспекте теория биохимической эволюции представляет общую схему, приемлемую для большинства биологов.

Опарин полагал, что решающая роль в превращении неживого в живое принадлежала белкам. Благодаря амфотерности белков они могут образовывать коллоидные гидрофильные комплексы — притягивать к себе молекулы воды, которые создают вокруг них оболочку. Эти комплексы могут отделяться от водной фазы, в которой они находятся, в виде суспензии и образовывать эмульсию. Слияние таких комплексов друг с другом приводит к отделению коллоидов от среды — процесс, называемый Коацервация. Богатые коллоиды коацерваты, возможно, были способны к обмену веществ с окружающей средой и избирательно накапливали различные соединения, особенно кристаллоиды. Коллоидный состав коацерватов, очевидно, зависел от состава среды. Разнообразие состава «бульона» в разных местах вело к различиям в составе коацерватов и поставляло таким образом сырье для биохимического естественного отбора.

Предполагается, что в самых коацерватах вещества вступали в дальнейшие химические реакции. При этом происходило поглощение коацерватами ионов металлов и образование ферментов. На границе между коацерватами и средой «выстраивались» молекулы липидов, что приводило к образованию примитивной клеточной мембраны, которая обеспечивала коацерватам стабильность. В результате включения в коацерват первичной молекулы, способной к самовоспроизведению и внутренней перестройки покрытого липидной оболочкой коацервата, могла возникнуть первичная клетка. Увеличение размеров коацерватов и их фрагментация, вели к образованию идентичных коацерватов, которые могли бы поглощать больше компонентов среды. Такая последовательность событий привела бы к появлению примитивного самовоспроизводящегося гетеротрофному организма, питался органическими веществами первичного бульона.

Эту гипотезу происхождения жизни признают ученые, но у некоторых она вызывает сомнения из-за обилия предположений. Астроном Фред Хойл высказал мнение, что гипотеза «так же бессмысленна и неправдоподобна, как утверждение, что ураган, который пронесся над помойкой, может привести к построению Боинга-747».

Сложный момент этой теории — объяснить, как возникла способность живых систем к самовоспроизведению. Гипотезы по этому вопросу в рамках приведенной теории малоубедительны.

Гипотеза РНК-мира

Эта гипотеза состоит в предположении, что предшественниками живых клеток были молекулы РНК, а не белки.

Важным для развития этой теории является открытие явления саморепликации (самовоспроизведение) молекул РНК. Считается, что путем саморепликации молекулы РНК эволюционировали в более сложных клеточных образований.

Основной проблемой гипотезы является сложность спонтанного синтеза отдельных молекул РНК, а также их последовательностей.

По мнению автора главной проблемой гипотезы остается переход от мира РНК к современному миру с его генетически контролируемым биосинтеза белков.

Видео по теме

Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Проверьте также
Закрыть
Кнопка «Наверх»
Закрыть
Закрыть