Возникновение жизни на Земле (гипотезы)

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