Проблема виникнення життя на землі

Южного навчального Округа Московского комітету образования Экзаменационная робота з биологии Тема: «Проблема виникнення життя на земле».

учня 11 Б класса.

середньої школи № 943.

Тервисиди Леонида.

Учитель: Аношина Е.В.

Москва 1997 — 98 навчальний год.

План реферата..

Глава 1. Первые шаги..

1.1. Философские думку про виникненні жизни..

1.2. Релігійні погляди на жизнь..

1.3. Научный погляд на жизнь..

1.4. Жизнь з космоса..

Глава 2. Виникнення жизни..

2.1. Передумови виникнення життя на земле..

2.2. Зародження та розвитку еволюційної идеи..

2.3. Еволюція одноклітинних организмов..

2.4. Виникнення та розвитку многоклеточной.

організації..

2.5. Еволюція рослинного мира..

2.6. Еволюція тваринного мира..

2.7. Еволюція биосферы..

Заключение

..

Запровадження.

У нашій сучасної метушні ми надто зайняті своїми повсякденними справами, але досить вирватися куди-небудь до лісу, в гори, до річки, озирнутися й одразу на думку спадає багато запитань: як це усе з’явилося, яке у природі посідає людина.

З здавна происхожде ние життя було загадкою для чоловіче ства. З мо мента своєї появи благо даруючи праці людина починає виділятися серед осталь ных жи вых су ществ. Але шпп собность поставити собі запитання «звідки ми?» людина має порівняй тельно не давно-7−8 тис. років тому я, на початку але вого кам’яного віку (неоліту). Дуже при мечательно, що у початку непро літа люди виходять із печер і починають будувати по стоянные жи лища на откры тых місцях. Перед поглядом людини рас крывается світ, який доти був відомий лише частково по мисливською вилазкам. Кар твань навколишнього світу непре рывно збагачується, оскільки челове ческий розум откры вает дедалі нові міські парасолі. Цьому сприяє зародження хліборобства й ремесел. До цього часу людина ніяк не відокремлював себе з інших тварин (чоловік був і полювань ніком, і своєрідної дичиною), але з статечно він став відмежовувати себе від природи й своїм внутрішнім духовним світом. Разом з цим з’являється віра у те, що окружаю щая природа — тварини рас тения, річки й моря, гори і равнины-то ж одушевлена.

Це примітивне, але практичне ототожнення оточуючої природи з одушев льон ностью людини мало неабиякі наслідки. Перші примітивні форми віри в нере альные, надприродні чи божественні сили, які були вже 35−40 тис. років тому, розширюються і зміцнюються. Людина розуміє, що він смертний, що навколо лише пик даються, інші вмирають, що створює знаряддя праці, обробляє землі і підлозі сподівається її плоди. Хіба лежить основу всього, хто первосоздатель, хто створив землі і небо, тварин і звинувачують рас тения, повітря і воду, вдень і вночі і, нарешті, самого человека?

Так виникло уявлення про сотво рении світу — як про «творчому акті» бо га, і це міф є основою всіх рели гий. У Біблії говориться: «На початку Бог створив небо і землю», на четвертий день Бог розпоряджається: «Так зробить вода рясне безліч одухотворений ных га дов, і птахи так літають над землею не бесном просторі». Друга частина творе ния: «І створив Бог людини зі свого образу і подоби». І, нарешті: «Держ подь Бог створив дружин щину з ребра, кото рої взяв від чоловіка, і призвела її до чоло веку».

Як збірник різних за часом написання і за вмістом произведе ний древ неев рейской культури Біблія (її найдавніша частина відома з ІХ ст. до зв .е.) заимство валу перед ставления про зі витворі світу з древневавилонских і староєгипетських міфів. Ці міфипродукт чистої фантастики і мистициз мало, але вони показують нам, хоч би чи древні ставлення до происхожде нді світу. Втім, вони панували умами людей на протяже нді тысячеле тий, багато вірить у них і сьогодні, відомо, що простої людини ле генды і міфи завжди хвилювали більше, ніж наукова истина.

Одна щаслива знахідка — алебастро вая ваза, знайдена при археологічних розкопку ках древнешумерского міста Урука, яка існувала бегемотів у Південній Месопотамії 4000 років тому я — дозволила ознайомитися з древніми представле ниями про виникнення жи вых су ществ. Ваза прикрашена на кілька ярусів. У самому низу зображені морські хвилі. У тому числі піднімаються рослини, далі сле дмухають тварини, а горі - лю ді. Над всього цього — скульптурна компо зиция з богинею життя і родючості Іштар. Примітно, що ще з древ них часів йде прагнення людини по ставити себе верхнього ступеня лест ницы життя, як істота, «що стоїть бли з усіх до ангелам».

Ідея самозародження життя із води, мулу чи гниючої матерії також залежить від древ них міфів. У різних варіантах ця ідея дожила на початок нашого века.

Глава 1. Перші кроки.

1.1. Філософські думку про виникненні жизни..

Давньогрецькі філософи Милетской школи (VIII-VI ст. до зв. е.) приймали ідею віз никновения живих істот із води або із різних вологих чи гниючих маті ріалів, було результатом безпосереднього впливу вавилонській культури. Але вже Фалес (624−547 рр. до зв. е.) оспорював ми фологические уявлення та створив сті хийно-материа листическое мировоз зір із елементами диалектики.

Соглас але Фалесу та її последовате лям, виник новение живих істот із води про спливло без будь-якого втручань ду ховных сил, життя є властивість матерії. А. І. Опарін обгрунтовано отме сподівається, що філо софские погляди Милетской школи «містять зачатки всіх кін цепций у справі проис ходіння жиз ні, що згодом розвинуться більш детально».

Яскраве матеріалістичний розвиток ідеї самозародження живих істот осуществ ля ется згодом у працях Демокри та (460−370 рр. до зв. е.) і Эпикура (341−270 рр. до зв. е.). Як на мене нию цих фі лософов, виникнення живих істотприродний процес, резуль тат при рідних сил, а не «акту творення» внеш них сил.

Ідеї Платона (427−347 рр. до зв. е.) про двоїстості світу — первинному світі ідей сот ричном, матеріальному, світізіграли негативну роль розвитку поглядів на виник новение життя. Навіть такий різносторонній і самобутній фі лософ, як Аристо тель (384—322 рр. до зв. е.), який коливався між идеализ мом і матеріалізмом, визнавав бога за вищу форму і перводвигатель.

З гласно Арістотелеві, організми можуть відбуватися від організмів, але з тим можуть бути і південь від неживої маті вдз. Він, що маті рия лише пас сивное початок, можливість, яка може бути здійснений лише крізь опре поділену форму. Буття містить вну треннюю мета розвитку (энтелехию). По Арістотелеві, саме энтелехия як це леустремленная внутрішня сутність вдихає життя матерію. Погляди Арі сто теля на 2000 років, визначають долю ідеї про самозародженні життя, яка стано вится предметом низки ідеалістичних і містичних тракту тов.

1.2. Релігійні погляди на жизнь..

Стосовно походження життя було широко розвинене вчення про самозародженні репетування ганизмов, сутність до торого християнські богослови вбачали у оду шевлении безжиз ненной матерії «вічним божественним ду хом».

В як приклад тут можна послатися однієї із найвідоміших богословів середньовіччя, Фому Аквинского, вчення якого і з сьогодні визнається ка толиче ской церквою єдиною істинної філософією. У межах своїх творах Фома Аквин ський вчив, що живі су щества виникають шляхом одухотворення неживої мало терии. Так було в приватно сті, утворюються жаби, змії, риби при гнитті морської твані і уна у женной землі. Навіть ті хробаки, які у пеклі мучать грішників, на думку Фоми Ак вінського, виникають там внаслідок гниття гріхів. Фома взагалі всіляко підтримай вал і пропагував войовничу демо нологию. Він вважає, що диявол ре ально су ществует як голова цілого полчища демонів. Тож він стверджував, що віз никновение парази тов, завдаючи шкоди щих людині, може статися як по велінню божого, а й у результаті кіз ній диявола і підлеглих йому духів зла. Практичним висновком від цього по ложения яви лисій численні у середні віки процеси над «відьмами», яких обвинувачували у тому, що вони напускали мишей і інших шкідників на поля й кім чином губили посевы.

В реакційному вченні Фоми Аквінського західна християнська церква звела в догму принцип внезап ного самозародження організмів, за яким жи шиї су щества віз никают з неживої матерії слідом ствие її одухотворення духовним нача лом.

Раннее християнство щодо походження життя грунтувалося на біблії, кото раю своєю чергою заїм ствовала дані з містичних сказань Єгипту й Ва ві лона. Бого словские авторитети кінця четвертого і чалу п’ятого століття, звані батьки христи анской церкви, поєднували ці сказання з вченням неоплатони ков і разрабо талі в цій ос нове свою містичну концеп цию походження життя, яка підлогу ностью зі хранена і по нашого часу усіма християнськими вероуче ниями.

Живший у середині четвертого століття нашої ери епи скопа Кесарійський Василь (якому церква при своила звання святого та) в своїх проповідях про сотво рении світу у шість днів вчив, що земля по пове лению бога сама з себе справила раз особисті трави, до ренья і дерева, і навіть сарану, комах, жаб і змій, мишей, птахів та вугрів. «Це веління бога, — писав Василь, — діє і досі пір з неос лабеваю щей силой».

Як відомо, основу про монотеистиче ских релігій (іудаїзму, хри стиан ства, ісламу) лежить теїзм, т. е. віра у існування поза світового істоти — бога, соз дав світ образу і управляючого їм. Це ми ровоззрение має метафізичний характер, бо вона вчить, що природа створена богом у закінченому, зі вір шенном вигляді й тому всі у ній нібито постійно, не изменно. Найзначніший середньовічний богослов Хома Аквінський говорив, ідея розвитку, безперервного обно вления світу коливає креационизм (від «креацио» — творіння) — догмат божественного творчого акта, оскільки «робить менш очевидним буття бога». Навіть чимало вчені минулого під впливом панівною релігійної ідеології заперечували погляд про преемст венної зв’язку орга нических видів, т. е. вважали, що це види по з’явилися у результаті окремих проектів і незави симых друг від друга актів твори, отже «видів стільки, скільки різної форми було створене на самому початку».

Дарвін своєї геніальною книзі «Походження видів» завдав нищівного удару креационнопозначка фізичному вченню про живої природи, давши неперевершене зі своєї убе дительности доказ факту органиче ской еволюції, — факту як «плинності» органиче ских видів, а й їхні нерозривному преемствен іншої зв’язку. Завдяки цьому зрозуміли, що органічні форми по з’явилися не відразу дивним чином, в го то вом вигляді, а єс тественным шляхом одні з інших під час тривалого розвитку. І це означає, що жи вая природа не в стабільному, незміненому стані: вона имeeт своє довге історію — своє про шлое, сьогодення та будущее.

Коли капітан корабля «Бігль» Р. Фиц-Рой, з яким Дарвін вчинив свою зна менитое кругосвітню путі хід, ревно виступив проти основного виведення эволюци він іншої тео вдз, обстоюючи безсумнівність библей ского сказання про створення світу, Дар вин сказав: «Шкода, що не запропонував своєї теорії, через яку мас тодонт та інші крупні живіт ные вимерли через ту причину, що двері до ковчегу Ноя було зроблено занадто вузької, що вони могли пролізти туда».

Повсякденно ми бачимо, що живі істоти виникають шляхом народження від масі собі подібних: людина народиться від людини, теля — від корови, курча ви лупля ется речей яйця, яке знесла курка, риби раз виваются з відкладеної так само рибами ікри, рас тения виростають з учорашнього насіння, які дозріли на так само рослинах. Та неможливо було завжди, споконвіку. Наша планета Земля має початок, вона колись віз никнула. Де ж побачили ній прабатьки .всіх тварин і звинувачують растений?

Відповідно до релігійним уявленням все разнооб різні живі істоти були первона чально створено бо гом. У результаті творчого акта божества Землі відразу, в гото вом вигляді, виникли все прабатьки (тих тварин і звинувачують рослин, що зараз населяють нашу планету. Особливим творчим актом був ніби соз дано й перша людина, від якої пішли усі люди прийшли на Земле.

Зокрема, відповідно до священної книзі євреїв і хри стиан — біблії — бог створив увесь світ о шостій днів, до чого третього дня їм були створені рослини, на пя тый — риби і птиці, але в шостий — звірі і, нако нец, — люди: спочатку чоловік, а потім дружин щина. Пер вого чоло століття, Адама, бог зліпив з неживого маті риала, глини і потім вдунув до нього душу, чого вона і став живым.

Изучение історії релігії показує, що це наїв ные казки про раптовому виник новении тварин і звинувачують рас тений на цілком готовому, організованому вигляді почивають на не вежествен ном, некритичному тлумаченні по гору ностных спостережень навколишньої природы.

На цій основі у надувалася протягом багатьох століть існувало переконання, що земля є пло ской і нерухомій І що Сонце звертається навколо, подымаясь Сході і скрыва ясь у морі чи горами ніяких звань. Аналогічне поверхневі спостереження нерідко переконували чоло віці думку, що різні живі істоти, як, напри заходів, насе комые, хробаки, а іноді навіть риби, птахи, і миші, можуть лише народжуватися від собі подоб ных, а й безпосередньо виникати самі собою, самозарождаться з мулу, гною, землі та інших мертвий ных материа вилов. Усюди, в якому людина стоїть перед раптовим і мас совым появ лением живих істот, він рас сматривал його як самозародження життя. Адже й інв гда неві жественный людина переконаний, що хробаки зарожда ются в гною і гниючому м’ясі, а різні паразити в домашньому побуті виникають самі собою з покидьків, багна й нечистот. Від його поверхового спостереження усколь зает та обставина, що бруд і південь від бросы є тільки тим місцем, гніздом, куди паразити відкладають свої яєчка, з до торых потім і більше раз вивается нове поко ление живих су ществ.

Древние вчення Індії, Вавилона і Єгипту розповіді вают про такий раптовому зарожде нді хробаків, мух і жу ков з гною і бруду, вошей з людського поту, жаб, змій, мишей і крокодилів із грязі Ніла, светля ков з іскор догорающих багать. Ці розповіді ния про самоза рожде нді пов’язувалися у навчаннях з религи озными легендами і переказами. Поза запное виникнення жи вых істот пояснювалося лише як окреме питання про явища творчої волі богів чи демонов.

1.3. Науковий погляд на жизнь..

Тільки середині XVII в. тосканский лікар Франческо Реди (1626−1698) перед при нимает перші досліди по самозаро ждению. У 1668 р. він довів, що білі хробаки, кото рые встре чаются в м’ясі, є личинками мух, якщо м’ясо чи рибу закрити, поки вони свіжі, і предот вратить доступ мух, всі вони, хоч і згниють, але з вироблять червей.

Сьогодні досліди Реди виглядають на ивными, але де вони виглядали перший про ривши фронту містичних поглядів на формуванні живих существ.

Опыты по самозарождению життя проводить слідчі й шотландський учений Т. Ниидам (1713−1781), та їх спростовує італієць Л. Спалланцани (1729−1799) як «цілком нечисто постав ленні. Сам Спалланцани проводить досліди, до торые підтверджують висновки Реди про рв чи стерильності при подібних экспери ментах.

Майже за років після Реди в 1862 р. великий французький вчений Луї Пастер (1822−1895) публікує свої на блюдения по проблемі довільного самозарож дения.

Он доводить, що не запное виникнення («спонтанне самозародження») мік робов у різних ві дах гниючих настоянок чи екстрактів не є виникнення життя. Гниття і брожение-это результат жизнедея тельности мікроорганізмів, чиї заро дихай внесено з поза. Микробы—слож але влаштовані організми і може виробляти собі по добные суще ства, т. е. живе походить від живого. Як уче ный, який довіряє лише результа там наукових дослідів, Пастер робить глибоких висновків щодо происхожде нді жиз ні. Проте дослідження окончатель але зруйнували вікові забобони про спонтанному самозарожде нии.

Незалежно від прийняття цього після дослідів Пастера розв’язання проблеми происхожде ния життя стало трохи майже невоз можным. Прихильники релігії з облег чением зітхнули. Розум ется, сам Па стер будь-коли стверджував, що таке життя неспроможна виникнути первинне. Але біль шинство його сучасників у такий спосіб витлумачили його досліди, беручи за доказатель ство те, що життя неспроможна виникнути з неживої матерії. У неперервному зв’язку з цим відомий англійський учений Дж. Холдейн зазначає: «По цілої низки историче ских причин христи анская цер ковь прийняла саме останню точку зору, вона, на думку церкви, підкреслювала контраст між духом і материей».

У ті важкі для природознавства часи з’являються тверезі уми (Т. Гексли, Дж. Тиндал та інших.), що у другої половини ХІХ ст. висловлюють припущення, що таке життя виникла первинному океані з неорганічної ве щества внаслідок природ ного процес са.

1.4. Жизнь з космоса..

Саме тоді відроджується і в ідеї кіс мического посіву (панспермии), выска занная ще V в. до зв. е. грецьким фі лософом Анаксагором. За його вченню, життя виникла з сімені, яке суще ствует «завжди і скрізь». Відродження цієї ідеї —природна реакція на крі зис в питанні походження життя, куди потрапило природознавство в середи не ХІХ ст. Тоді це питання виглядав принципово не піддається розв’язанню. І знову вихід шукають в саме зародження або за внесенні зародків життя з інших кіс мических тел.

Після багатовікового сну ідея Анаксагора про «вічних насінні» була разбуже на X. Рихте ром в 1865 р. Відповідно до по следнему, зародки життя занесені на Землю метеори тами чи космічної пилом. У розвиненому і видозміненому вигляді гіпотеза — про космиче ском сівбу (панспермии) розроблена шведським физикохимиком Сванте Авенариусом в 1884 р. По Авенариусу, життя в Землі відбулася від суперечка рослин чи ми кроорга низмов, які перенесені з інших планет під впливом світлового тиску, або, можливо, метеори тами. Вже той час П. Бекерель, а й низку інших учених до показували невозмож ность перенесення в життєздатному зі стоянні (активному чи піддаю щемся ак тивизации) запологи ши життя. Там згубно діють космічні промені, особливо коротковолновое ультрафиоле товое випромінювання, яким пронизана Вселенная.

Ідея панспермии жива і сьогодні, вона постає на постійно змінюються формах. З гласно одного з новітніх варіантів цієї гіпотези (званому ще «інфекційної теорією»), життя в Землю була занесена мешканцями дру гих планет, котрі здійснювали межпла нетные і міжзоряні перельоти. Однак цьому немає жодних доказательств.

Жоден серйозний учений сьогодні вважає, що таке життя на явище у Всесвіті. Од нако деякі допускають, що це действи тельно то й що земна жизнь—един ст венне щасливе (очевидно, для чоло століття!) виняток. Але те що, щодо сегодняш нього дня не встановлено контакти з іншими (позаземними) цивілізаціями, ще доказа тельство, що таке життя має місце лише з Землі. Разом про те при знання можливість існування жиз ні інших планетах зовсім не від означає, що «зародки життя» з цих поза земних «плантацій» можуть беспрепят ственно переноситися з однієї космиче ского тіла інше. Незважаючи те що що проведено й проводиться безліч целе на правленных досліджень, досі встановлено ніяких фактів, які покази вали б, що живі істоти при несены на Землю метеоритами чи з космічної пы ллю. Усі досліди у цьому напрямі виявляються даремними тепер, коли чоло століття сам чи з по міццю апаратів проні кает в ближай ший космос. Опубліковані дані Б. Нада та інших про мікроорганізмах в метеоритах Оргюэй і Ивонна (Франція) виявилися результатом помилкового визначення мінеральних зерен в каче стве якогось окам’янілого микроорганиз мало і вторинного загряз нения поверхно сті метеорита.

Вочевидь, ідея «посіву» життя Землі з космосу не розв’язує проблеми. Ця ідея має суто психологічну привабливість — ми йдемо з космо са! Действи тельно, космос має особливий але привабливу силу для сучасної людини. Мо жет бути, у тій, що у нескінченності космосу сьогодні людина передбачає майбутні можливості нашої цивілізації, й у відношенні його ін терес цілком природний. Мабуть, поэто му ідея космічного «посіву» хвилює многих.

Однією з сучасних апостолів гі потезы позаземного походження жиз ні явля ется відомий англійський учений, лауреат Нобелівської премії Френсіс Крік. Разом з аме риканским дослідником Леслі Оргелом Крік статтю, озаглавлено ную «Керована панспермия». По думці авторів, «якась примітивна форма життя вона була свідомо занесена на Зем лю інший цивілізацією». Якщо людей Землі шпп собны зане сті життя в інші планети, чому б допустити, що са мало життя в Землі є про дукт транс порту інший розвиненою цивілізації, до торая існувала до нас за 4 млрд. років. Цікаво, не так? Після аме риканских досліджень Марса по про грамі «Вікінг» з виявлення життя в цій планеті (жодних сле дов життя був обнару жено) з вестный американський письменник, автор научно-фанта стических творів, Рей Бредбері дотепно писав: «Усе-таки варто прийняти, що відтепер на Марсі є, та, якого людина доніс доі тепер у Марсі є наша жизнь!».

Та облишмо осторонь цей фантасти ческий вихідний пункт статті Кріка і Оргела. Ка ковы інші припущення, і докази в користь нової варіації на стару тему «посіву извне?».

По-перше, на борту космічного до рабля позаземної цивілізації «повинні бути» мікроорганізми багатьох ві дов. Радіус нашої Галактики становить близько 105 світлових років, отже, по Крі ку і Оргелу, космічний корабель, дви жущийся зі скоро стью 0,001 ско рости світла, міг занести життя в все планети нашої Галактики. І тут науково до казано лише одна: під захистом кіс мического апарату микроорга низмы справді можуть зберігатися милий лионы років і за температурах, близьких до нуля. Ос тальные припущення, як і пошуки привидів, не рас сматри вает навіть фантастика.

Другим доказом Кріка і Оргела на користь «космічного посіву» є универ саль ный характер генетичного кода—единого механізму передачі на слідчих властивостей в усіх живих орга низмов. Якщо припустити, кажуть ці вчені, що таке життя виникла Землі самостійно й більше одночасно у раз ных місцях, то залишається неяс ным, як сформи ровался єдиний всім земних організмів генетичного коду. Єдиний механізм наследст венности у земних репетування ганизмов легко пояснимо відповідно до Крі ку і Ор гелу, якщо взяти, що таке життя на Землю занесена з інших планет. Проте для происхож дения генетичного коду можливо, й «земне» пояснення. На ранніх етапах химиче ской еволюції, коли формиру ются складних молекул, внаслідок хімічного від бору, оче видно, створюється і универ сальний хутра низм передачі спадкових чорт земними организмами.

Третій доказ на користь рассматривае мій гіпотези: «Присутність вкрай ред ких елі мін тов в земних організмах оз начает, що вони теж мають позаземне проис ходіння». Крік і Ор гел вказують, що молібден міститься у земної корі не значному количе стве, яке роль обміні речовин (метаболізмі) земних організмів значна. Одне тимчасово від мечается, що так назы ваемые «молибденовые зірки» з высо кім змістом молібдену, що є вихідними «плантаціями» ми кроорганиз мов, занесених на Землю! Приведення факту про низькому змісті молібдену в земної корі та її великий роль метаболізмі земних організмів було б спритним прийомом в усній ді скуссии, щоб знітити противника. Але написане залишається може бути про верено. Втім, у разі перевірка непотрібна. Такого типу несоответ ствие є правилом для це логотипом низки хімічних елементів, які за нимают що у складі - й метаболізмі репетування ганизмов. Це спілкується з позицій еволюційної біохімії. У зв’язку з цим можна навести ще більш яр київ приклад про низькому утримуючи нді фосфо ра в земної корі та її виняткової ролі для земних організмів: фосфор — обов’язкова складова частина нук леї нових кислот, які поруч із білками мають найважливіше значення життю, ще, вища нервова діяч ность також дуже міцно пов’язана з фосфо ром. Отже, до пояснень не яких хімічних осо бенностей зем іншої життя необов’язково привле кать інші зоряні світи на кшталт «молибде нових звезд».

Цікаво зазначити, що риториче ський трюк Кріка і Оргела з молібденом було б стро розкрито японським ученим Ф. Егани. За рік після опублікування статті Кріка і Оргела Егани опубли кував свої иссле дования змісту металів у складі Землі. Сумарна зі тримання мо либде на Землі виявилося справді низьким, та його відсоткове зі тримання в мор ской воді вдвічі вище, ніж хро мало. З цього приводу Егани .пише: «Від носительное обі лие цього елемента (мо либдена) у морській воді підтверджує ши роко прийняту точку зре ния про проис ходінні життя Землі у первинному океане».

Як у цілому, і у своїх окремих варіантах гіпотеза панспермии — міраж. Неза ві симо від цього пояснює вона ів торию поширення життя, вона пояснює виник новения самого життя. За словами Дж. Бернала, ця гипоте за лише «лукавий виверт розуму», яка відволікає його від розв’язання проблеми. На думку Бернала, «однаково бессо дер жательны і затвердження, що таке життя б ла створена зі спеціальним метою, і запровадження, що вона десь із іншого місця, де була завжди». Адже якщо навіть допус тить, що таке життя принесена з інших космічних тіл, подібна припущення нічим за могает у вирішенні проблеми походження життя. «Все ж життя, — пише Опа рин, -до гда-то і мала віз никнути на еволюційному шляху, а Земля, як свідчать сучасні наукові дані, була це цілком підходячи щим місцем». Саме тому не потрібно залучати інші сузір'я, віддалені ми мільйонів світлових років, щоб отримати таємницю життя. Ці таємниці приховані тут — Землі, де люди відкривають міські парасолі науки, люблять фан тастику, але вже настав перестали вірити в привиди.

* * *.

Вже встановлено досить фактів, які показують, що физико-хими ческие усло вія океану не суперечать ідеї земного походження життя. Відсоткове зі тримання окремих ме таллов однаково у бактерій, губок, рас тений, тварин і звинувачують в океанській воде.

Та повернімося до початку XX в. Дедалі більше учених схильне визнати, що про блема виникнення життя не може бути розв’язана наукою. Підстави для такої думки очевидна: тисячолітнє панування релігійних міфів про сотво рении світу і ивные перед ставления про самозародженні замінюються умозри тельными гіпотезами і але выми міфами про космічному сівбу. У межах наукової середовищі на початку гостро реагували на будь-яку умозри тельную спробу пояснити світ можна. Знаменитий англійський фі зик Резерфорд часто говорив: «Тільки ледар говорить про Всесвіту у моїй лабо ратории!» Але челове чество (за ів ключением, то, можливо, представників традицион ного британського эмпи ризма) лише з допомогою поетів і филосо фов, а й добросо вестных учених стре милось пізнати Всесвіт життя й як його детище.

Є щось символічне у цьому, що ос нові сучасної теорії происхожде ния життя закладено у в один прекрасний травневий день. 3 травня 1924 р. зборах Російського ботаниче ского суспільства моло дой радянський учений А. І. Опарін з зухвалістю, прису щей молодості, позво лив собі з новою погляду рассмо третину проблему возникнове ния життя. Його док лад «Про виникненні життя» став вихідної точкою нового погляду вічну проблему «звідки домовилися?». П’ять років незалежно від Опаріна подібні ідеї розвинулися англійським ученим Дж. Холдейном. Спільним поглядів Опаріна і Холдейна є по катування пояснити виникнення життя жінок у результаті хи мической еволюції на первинної Землі. Обидва вони широко підкреслюють величезну роль первич ного океану як величезної хімічної лабораторії, в до торою утворився «первинний бульйон», крім цього й роль ензимів — органиче ских молекул, які багаторазово прискорюють нормальний перебіг хімічних про цессов. На додачу до цього Холдейн упер шиї висловлює ідею, що перекл вичная атмо сфера Землі, «мабуть, містила обмаль чи взагалі зі тримала кислорода».

Відповідно до Дж. Берналу, «працю Опа ріна містить у собі основи нової про грами хи ми ческих і біологічних ів следований». Ідеї Опаріна надихнули багатьох науковців нові целенапра вленные дослідження, результати до торых починають відкривати таємницю жиз ні - цю болісну і солодку загадку для человека.

Глава 2. Виникнення жизни.

2.1. Передумови виникнення життя на земле..

Більшість сучасних специали стов переконані, що виникнення життя жінок у вус ло виях первинної Землі є есте ственный результат еволюції матерії. Це переконання ос новано на доведеному єдності хімічної основи життя, по строенной з неяк ких і найпоширеніших у Всесвіті атомов.

Виключне морфологічне розмаїтість життя (мікроорганізми, рослини, жи вотные) складає досить однакової биохимиче ской основі: нук леиновые кислоти, біл кі, вуглеводи, жири й трохи більше рідкісних сполук типу фосфатов.

Основні хімічні елементи, у тому числі побудована життя, — це вуглець, водень, кисень, азот, сірка і фосфор. Вочевидь, організми використовують із свого будівлі про стейшие і найпоширеніші у Всесвіті елі менти, що з са мій при родой цих елементів. Наприклад, атоми водо роду, вуглецю, «кисню та азоту мають невеликі розміри і здатні обра зовывать стійкі з'єднання з двохі трехкрат ными зв’язками, що підвищує їх реакційну здатність. Образова ние слож ных полиме рів, без яких виникнення та розвитку життя загалом неможливі, свя заале зі спеці фиче скими.

Інші два біогенних елементасірка і фосфор — є у щодо малих кількостях, та їх роль для жиз ні дуже багато важить. Хімічні властивості цих элемен тов також надають змогу освіти кратних хімічних зв’язків. Сірка входить у зі ставши білків, а фосфор — складова частина нуклеїнових кислот.

Крім цих шести основних химиче ских елементів у будівництві організмів у малих кількостях беруть участь натрій, калій, магній, кальцій, хлор, і навіть мікроелементи: ж лезо, марганець, до бальт, мідь, цинк й невеличкі сліди алюмінію, бору, ванадію, йоду і молиб дена, слід відзначити й деякі ів ключительно рідкісні атоми, які зустріч ются випадково й у незначних количествах.

Отже, хімічна основа життя урізноманітнюється ще 15 хімічно ми елі мін тами, які разом із шістьма основними біогенними елі ментами беруть участь у различ ных соотно шениях у структурі і здійснення функцій живих організмів. Це особливо показовий у двох отноше ниях: 1) як доказ єдності происхо ждения життя і 2) у цьому, що са мало життя, що є результатом самоорганізації мало терии, включила в еволюцію біологічних макромолекул як все самі распро страненные елементи, але й атоми, які осо бенно придатні реалізації жиз ненных функцій (наприклад, фосфор, ж лезо, йод та інших.). Як справедливо зазначає радянський уче ный М. Камши вилов, «для осуществле ния функцій життя важливі хімічні властивості її атомів, яких, в приватно сті, ставляться квантові особливості». Часом не тільки струк туру, обмін речовин, а й навіть механічні дії живих репетування ганизмов залежить від зі ставляющих їх молекул. Однак це, значить, що може бути зведена просто до хи мическим закономірно стям.

Життя — одна з найскладніших, а то й найскладніше явище природи. Для неї осо бенно характерні обмін речовин і відтворення, а особливості вищих рівнів організації обус ловлены будовою нижчих уро вней.

Сучасна теорія походження життя полягає в ідеї у тому, що биоло гиче ские молекули могли виникнути далекого геологічному минулому неор ганическим шляхом. Складну хімічну еволюцію зазвичай висловлюють іду щей узагальненої схе мій: атоми ð, прості сполуки ð, прості биоорга нические сполуки ð, макро молекули ð, репетування ганизованные системи. Початок цієї еволюції належить нуклеосинтезом в Сонячної сіс темі, коли образо валися основні елементи, зокрема і біогенні. Початкова перебуваючи ниенуклеосинтезшвидко перетворюється на процес освіти химиче ских сполук. Цей про цесс відбувається у умовах первинної Землі з усе нарастаю щей слож ностью, обуслов ленній общекосмически ми і конкретними планетарними перед посылками.

Перше необхідна умова має общекосмический характер. Він із єдиної хімічної основою Всесвіту. Життя розвивається в цій єдиної осно ве, що відбиває як кількісні, і якісні особливості окремих хімічних елементів. Це припущення наводить до висновку, що у будь-який планеті у Всесвіті, яка на форумі нашу щодо маси і розташування віднось тельно центральної зірки, може віз никнути життя. Відповідно до представле ниям відомого американського астронома X. Ше плі, у Уселений іншої є 108 кіс мических тіл (планет чи звезд-лилипу тов), на кото рых може виник нуть і су ществовать жизнь.

Головне умова виникнення жиз ні має планетарну причину і опреде ляется мас сой планети. Таке утвержде ние, можливо, має низку гео центрический і антропо центрический пхе рактер, але життя, така земної, мо гла б виникнути й раз витися на пла неті, маса якої має суворо визначено ную величину. Якщо маса пла нети біль ше ніж 1/20 маси Сонця, у ньому на чинаются інтенсивні ядерні реакції, що підвищує її температуру і її світиться, як зірка. Такі планети Юпи тер, Са турн, Уран і Нептун. Планети з малої масою (Меркурій) мають слабке гравітаційне полі, і що неспроможні тривалий час удер жи вать атмосферу, що необхідно у розвиток життя. Тут цікаво отме тить, що в низці підрахунків Земля при знайшла 80% своєї маси перші 100 млн. років свого сущест вования.

З планет Сонячної системи, крім Землі підходящу масу мають Венера і Марс, але там відсутні інші усло вія. По думці радянського астрофізика У. Р. Фесенкова, у Всесвіті 1% пла немає має підходящу массу.

Особливо важливою передумовою віз никновения та розвитку життя є віднось тельно стала і оптимальна радіація, отримувана планетою від цін тральной зірки. Зазвичай оптимальну радіацію отримують планети мають орбіту, близьку до кругової, і подвер гающиеся тому щодо по стоянному облучению.

Обов’язковою умовою возникнове ния життя служить наявність води. Кілька док сально, що, хоча вода — хіба що са травня поширена молекула у Усі ленній, по разюче мало планет мають гідросферу: з нашого Сонячну систему лише Земля має гідро сферу, але в Марсі є лише незначна кількість воды.

Значення води життю виключи тельно. Це пов’язано з її специфиче скими тер миче скими особливостями: величезної теплоемкостью, слабкої тепло проводностью, рас ширением при завмер зании, хорошими властивостями як раство рителя та інших. Ці особливо сті обусловли вают круговорот води у природі, до торый грає виняткову роль геологічної історії Земли.

З сказаного вище можна дійти такого висновку: виникнення життя Землі є частка загальної еволюції мало терии у Всесвіті, а чи не якийсь сверхъ природний акт. На обличчя були ів ходные органічні сполуки, опти мальная маса Землі, опти мальная сол нечная радіація, наявність гідросфери. У умовах еволюція матерії з высо дідька лисого степе нью ймовірності здійснює ся шляхом виникнення жизни.

Останні 20 років отримано цікаві відомості про наявність органиче ских зі еди нений у Всесвіті. Источни кі цих відомостей природні по сланці космосу на Землю, метеориты.

Усі раніше що народжувалися теорії ідеалістів, прибічників релігійних течій і навіть маті риалистов були невтішними і остаточно необгрунтованими через не хватки знань то гдашних учених.

І з настанням капіталізму, що вирізнявся прогресом у науці й тих ніку, коли було нагромаджено великий науковий доробок, стали зароджуватися науково обос нованные теорії про походження життя на земле.

2.2. Зародження та розвитку еволюційної идеи..

Перші проблиски еволюційної думки зароджуються у надрах діалектичній натурфило софії античного часу, яка розглядала світ нескінченному русі, постійному са мообновлении з урахуванням загальної зв’язки та взаємодія явищ і боротьби противопо ложностей.

Виразником стихійного діалектичного погляду природу був Гераклид, ефес ський мислитель (близько 530−470 рр. до зв. е.) висловлення у тому, що у природі все тече все змінюється внаслідок взаємоперетворень першоелементів космосу — вогню, води, повітря, землі, містили в зародку ідею загального, котра має початку й кінця розвитку маті рии.

Найбільші представники ионийской школи філософів — Фалес з Мілета счи таль, що це виник із первинного матеріалу — води під час природного розвитку. Анакси мандр виходив речей, що таке життя виникла із води і землі під впливом тепла. Відповідно до Анаксимену основний елемент є повітря, здатний разрежаться і ущільнюватися, і вже цим процесом Анаксимен пояснював причину відмінностей речовин. Він ут верждал, що чоловік і тварина сталися з земної слизи.

Представниками механістичного матеріалізму були філософи пізнішого пе риода (460−370 рр. До зв. е.). По Демокриту світ складалася з безлічі неде лимых атомів, розміщених у нескінченному просторі. Атоми перебувають у по стоян ном процесі випадкового з'єднання та роз'єднання. Атоми перебувають у випадок ном дви жении і різні за величиною, масі і малої форми, то тіла, що внаслідок скупчення атомів, може бути також різними. Легші їх піднялися вгору й за утворили вогонь і небо, важчі, опустившись, утворили води і землю, в до торых і зароди лисій різні живі істоти: риби, наземні тварини, птицы.

Механізм походження живих істот першим намагався витлумачити древнегрече ський філософ Эмпедокл (490−430 рр. до зв. е.). Розвиваючи думку Гераклида про первинних елі ментів, він стверджував, що й змішання створює безліч комбінацій, одні з до торых — найменш вдаліруйнуються, інші - гармонійні сполученнясохра няются. Клубок бинации цих елементів і аналітиків створюють органи тварин. Поєднання органів друг з іншому породжує цілісні організми. Примітною була думка, що со зберігалися в при роді лише життєздатні варіанти з багатьох невдалих комбинаций..

Зарождение биологии як науки пов’язані з діяльністю великого мислителя з Греції Аристотеля (387−322 рр. до зв. е.). У межах своїх капітальних працях він виклав принципи клас сификации тварин, провів порівняння різних тварин з їхньої будовою, заклав ос нові античної эмбриологии.

Діяльність «Про частинах тварин» наводиться думка про взаємозв'язку (кореляції) орга новий, про тому, зміна одного органу тягне зміну іншого, що з ним функціональними отношениями.

У праці «Виникнення тварин» Аристотель розробив порівняно анатоми чого ський метод і застосував їх у эмбриологических дослідженнях. Він звернув увагу, що для різних організмів ембріогенез (розвиток ембріона) проходить через після дователь ный ряд: на початку закладаються найбільш загальні ознаки, потім видові і, нарешті, ін дивидуальные. Виявивши велике подібність початкових стадій в эмбриоге незе представи телей різних груп тварин, Аристотель дійшов думку про можливо сті єдності їх походження. Цим висновком Аристотель передбачив ідеї запологи шевого й эпигенеза (ембріональних новоутворень), висунуті і экспе риментально обгрунтований ные у середині XVIII в.

Отже, погляди античних філософів містили низку дуже важливих елементів эво лю ционизма: по-перше, думка про природному виникненні живих істот та його з менении внаслідок боротьби протилежностей і виживання вдалих варіантів, по-друге, ідею ступенчатого ускладнення орга низации живої природи, по-третє, перед ставление про целост ности організму (принцип кореляції) про эмбриогенезе як про цессе новообразо вания.

Отмечая значення античних мислителів у розвитку филосо фии, Ф. Енгельс писав: «…в різноманітних формах грецької філософії вже є у зародку, і процесі віз нік новения майже всі пізніші типи мировоззрений».

Последующий період, до XVI в., у розвиток эволю ционной думки майже чого назву. У період Відродження різко посилюється інтерес до античної науці, і начина ется на копление знань, що відіграли значної ролі становлення еволюційної идеи.

Исключительной заслугою вчення Дарвіна було те, що його дало наукове, маті риали стическое пояснення виникненню вищих тварин і звинувачують рослин шляхом після дователь ного розвитку живого світу, що його залучило до розв’язання біологічних проблем ів торический метод дослідження. Однак до самої проблемі происхож дения життя в багатьох натуралістів і після Дарвіна зберігся колишній метафизиче ський підхід. Ші роко побутував у наукових колах Америки та Західної Європи менделизм-морга низм висунув поло жение, за яким спадковістю і усіма дру гими свойст вами життя мають частки особливого генного речовини, сконцентрованого в хро мосомах кле точного ядра. Ці частки нібито колись несподівано з’явились Землі і з зберігали своє жизнеопределяющее будова переважно незмінним протягом усього разви тия життя. Отже, проблема походження життя, з погляду менделистов-морганистов, зводиться до вопро су, як могла відразу раптово виникнути наділена все ми властивостями життя частка генного вещества.

Большинство высказывающихся з цього питання за рубіжних авторів (наприклад, Деви льє у Франції чи Александер і в Америці) підходить до нього дуже упро щенно. З їхнього мені нию, генна молекула виникає зовсім випадково, завдяки «щасливому» соче танию ато мов вуглецю, водню, кисню, азоту NO та фосфору, які «самі собою» склалися в надзвичайно складно побудований ную молекулу генного речовини, відразу ж потрапляє яка дістала все атрибути жизни.

Но що така «щасливий випадок» настільки исклю чителен і незвичайний, що міг нібито здійснитися лише разів на час існування Землі. У далеч нейшем йшло тільки постійне розмноження цієї раз посталої, вічної і незмінною ген іншої суб станции.

Это «пояснення», звісно, нічого сутнісно не объ ясняет. Характерною особливий але стью всіх без винятку живих істот і те, що й внутрішня организа ция через вычайно добре, цілком пристосована для реалізації певних жиз ненных явищ: піта ния, дихання, розвитку і розмноження у цих умовах істота вания. Які ж внаслідок чистої випадковості могла виникнути ця внутрішня при способленность, до торая так й у всіх, навіть наипростейших живих форм?

Антинаучно заперечуючи закономірність процесу проис ходіння життя, рассматри вая це найважливіше у житті нашої планети подія, як випадкове, прибічники ука зан ных поглядів щось можуть це питання і неминуче скочуються до са мым идеалистиче ским, ми стическим уявленням про первинної творчої волі бо жества про визначено ном плані створення жизни.

Так в своїй книжці Шредінгера «Що таке життя з погляду фі зики», в книзі американ ского біолога Александера «Життя, її Природа і проис хожде ние» та низці інших творів буржуазних авторів ми бачимо пряме утвержде ние те, що життя могла виникнути тільки внаслідок творчої волі божества. Менделизм-морганизм намагається ідеологічно роззброїти учених біологів у тому боротьби з ідеалізмом. Він стре мится довести, що запитання про походження жизни—эта найважливіша світоглядна проблема — неразрешим з матеріалістичних позицій. Проте що така твердження наскрізь брехливо. Воно легко спростовується, коли ми по дійдемо до цікавого для нас питання з позицій єдино правильної, справді наукової філософії — з позицій диалекти ческого матеріалізму.

Життя як осо баючи форма існування матерії характеризується двома від личи тельными властивостями — самовідтворенням і обміном речовин із навколишньою сре дой. На свойст вах саморепродукции та обміну речовин будуються все сучасні гипо тези виник новения життя. Найбільш широко визнані гіпотези коацерватная і ге нетическая.

Коацерватная гіпотеза. У 1924 р. А. І. Опарін вперше сформулював основні положе ния концепції предбиологической еволюції і далі, спираючись на експерименти Бунген берга де Йонга, розвинув ті накреслення в коацерватной гіпотезі проис ходіння життя. Ос нову гіпотези становить твердження, що початкові етапи біогенезу пов’язані з формуванням біл ковых структур.

Первые білкові структури (протобионты, за висловом Опаріна) з’явилися торік у період, коли молекули білків отграни чивались від довкілля мембраною. Ці структури могли виникнути з первинного «бульйону» завдяки коацервации — самопроизвольному поділу водного розчину поли мерів на фази з різноманітною їх концентрацією. Процес коацервации призводив би до освіті мікроскопічних капі лек з ви сокой концентрацією полімерів. Частина крапельок поглинали з середовища низ комолекулярные сполуки: амі нокислоты, глюко зу, примітивні каталізатори. Взаємодія молекулярного субстрату і каталізаторів вже означало виникнення простей шего метаболізму всередині протобион тов.

Обладавшие метаболізмом крапельки включали у собі із довкілля нові соеди нения і збільшувалися обсягом. Коли коацерваты досягали розміру, максі мально допус тимого у цих фізичних умовах, вони розпадалися більш крейда киє крапельки, напри заходів, під впливом хвиль, як і происхо дит при струшуванні судини з емульсією олії вбираються у воді. Мел киє крапельки знову продовжували вона зростатиме і потім утворювати нове покоління коацерватов.

Постепенное ускладнення протобионтов здійснювалося від бором таких коацерват ных ка пель, які мали преиму ществом у кращому використанні речовини і середовища. Відбір як основною причиною вдосконалення коацерватов до первич ных живих істот — центральне становище у гіпотезі Опарина.

Генетическая гіпотеза. Відповідно до цієї гіпотезі, спочатку виникли нуклеїнові кислоти як матрична основа синтезу білків. Вперше її висунув в 1929 р. Р. Мёллер.

Экспериментально доведено, що нескладні нуклеїнові кислоти можуть реплици роваться і ферментів. Синтез біл ков на рибосомах йде з участю транспортної (т-РНК) і рибо сомной РНК (р-РНК). Вони здатні будувати непросто випадкові соче танія амінокислот, а впорядковані полімери білків. Можливо, первинні рибо соми перебували тільки з РНК. Такі безбелковые рибосоми могли синтезувати упоря доченные пептиди при учачи стии молекул т-РНК, які свя зывались з р-РНК через спа ривание оснований.

На наступній стадії хімічної еволюції з’явилися мат рицы, що визначали последова тельность молекул т-РНК, а й викликав цим послідовність амінокислот, які связы ваются молекулами т-РНК.

Способность нуклеїнових кислот служити матрицями при освіті компле ментарных ланцюгів (наприклад, синтез и-РНК на ДНК) — найбільш переконливий на користь перед ставлений про провідному значенні у процесі біогенезу наслед ственного аз парата і, следова тельно, на користь генетичної гіпотези походження жизни.

Основные етапи біогенезу. Процес біогенезу включав три основні етапи: віз никновение органічних речовин, появле ние складних полімерів (нуклеїнових кислот, білків, поли сахаридов), освіту первинних живих организмов.

Первый етап — виникнення органічних речовин. Вже період формування Землі утворився значний запас абиогенных органічних сполук. Результат ными їхнього синтезу були газоподібні продукти докислородной атмосфери і гідро сфери (СН4, СО2, H2О, Н2, NH3, NО2). Саме це продукти використовують і в спокуса ственном синтезі орга ні ческих сполук, складових біохімічну основу життя. Экспериментальный синтез білкових компонентів — амінокислот у неправомірних спробах створити живе «в про бирці» на чался з робіт З. Міллера (1951—1957). З. Міллер провів серію дослідів за впливом искровыми електричними розрядами на суміш га поклик СН4, NH3, H2 і па рів води, в резуль таті чого виявив амінокислоти аспарагин, гліцин, глутамин. По лученные Милле ром дані підтвердили радянські й іноземні незалежні ученые.

Наряду з синтезом білкових компонентів експериментально синтезовано нук леиновые компоненти — пуриновые і пиримидиновые основи, а цукру. При помірний ном нагріву нді суміші ціанистого водню, аміаку та води Д. Оро отримав аденін. Він також синтезиро вал урацил при взаємодії аміачного розчину сечовини з соедине ниями, метушні кающими з простих газів під впливом електричних розрядів. З суміші метану, гам миака і води під впливом іонізуючої радіації обра зовывались вугіллі водні компо ненты нуклеотидів — рибоза і дезоксирибоза. Досліди із застосуванням ультрафіолетового облуче ния показали можливість синтезу нуклеотидів з суміші пу риновых підстав, рі бозы чи дезоксирибозы і полифос фатів. Нуклеотиди, що з вестно, є мономерами нуклеи нових кислот.

Второй етап — освіту складних полімерів. Цей етап виникнення життя характе ризовался абиогенным синтезом полімерів, подібних нуклеиновым кислотам і белкам.

С. Акабюри вперше синтезував полімери протобелков зі випадковим располо жением амінокислотних залишків. Потім на шматок вулканічної лави при нагріванні суміші амі нокислот до 100 °C З. Фоке отримав полімер з молекулярної масою до 10 000, у якому все включені в досвід типові для білків амінокислоти. Цей полімер Фоке назвав протеиноидом.

Искусственно створеним протеиноидам були характерними свій ства, властиві біл кам зі тимчасових організмів: повторяющая ся послідовність амінокислотних ос татков в первинної структурі та помітна ферментативна активность.

Полимеры з нуклеотидів, подібні нуклеиновым кислотам організмів, були синтезиро ваны в лабораторних умовах, не відтворювальних в природі. Р. Корнберг показав віз можность синтезу нуклеїнових кислот in vitro, при цьому були потрібні спеці фические фер менти, які змогли приїхати в умовах примітивною Земли.

В початкових процесах біогенезу велике значення має тут хімічний відбір, до торый яв ляется чинником синтезу прості і складні сполук. Однією з предпосы лок химиче ского сін теза виступає здатність атомів і молекул до вибірковості за її взаимо діях у реакціях. Наприклад, галоген хлор чи неорганічні кі слоты воліють з'єднуватися з ліг кими металами. Властивість вибірковості вп ределяет спосіб ность мо лекул до самосборке, що вже демонструвалося З. Фоксом у непростих макромолекул характеризується суворої впорядкованістю, як за кількістю мономерів, і з їхньої пространствен ному распо ложению.

Способность макромолекул до самосборке А. І. Опарін рас сматривал як доказатель ства висунутого їм положе ния, що білкові молекули коацерватов могли синтезиро ваться і матричного кода.

Третий етап — поява первинних живих організмів. Від простих вуглецевих соеди нений хімічна еволюція при призводила до высокополимерным молекулам, які склали основу формування примітивних живих істот. Перехід від хімі ческой еволюції до біологічної характеризувався появою нових якостей, відсутніх на хімічному рівні матерії. Головними були внутрішня організація протобионтов, пристосована до навколишньому середовищі завдяки вус тойчивому обміну речовин і, успадкування цієї орга низации з урахуванням реплікації генетичного апарату (матрич ного кода).

А. І. Опарін з працівниками показав, що стійким обме ном речовин з окру жающей середовищем мають коацерваты. При певних умовах концентровані водні рас творы полипептидов, полісахаридів і РНК утворюють коацерватные крапельки обсягом від 10−7 до 10−6 см3, які мають кордон розділу з водної середовищем. Ці ка пельки у змозі асимілювати із довкілля речовини і сін тези ровать з них але шиї соединения.

Так, коацерваты, містять фермент гликогенфосфорилазу, всотували з рас твора глю козо-1-фосфат і синтезували поли заходів, подібний з крахмалом.

Подобные коацерватам самоорганізуючі структури опи сал З. Фоке і назвав їх мікро сферами. При охолодженні на гретых концентрованих розчинів протеиноидов самопро з вільно виникали сферичні крапельки діаметром близько двох мкм. При опреде ленних зна чениях рН середовища мікросфери образо вывали двошарову оболонку, напоми нающую мем брани звичайних клітин. Вони мали також здатністю ділитися почко ва нием.

Хотя мікросфери не містять нуклеїнових кислот і над ними відсутня яскраво выра женный метаболізм, вони рассматри ваются як можливої моделі перших саме організую щихся структур, нагадують примітивні клетки.

Клетки — основна елементарна одиниця життя, здатна до розмноженню, у ній проте кают все головні обмінні про цессы (біосинтез, енергетичний міна й ін.). Тому віз никновение клітинної організації означало поява подлин іншої життя і почав біо логічного эволюции.

2.3. Эволюция одноклітинних организмов..

До 50-х років не вдавалося знайти сліди докембрийской життя лише на рівні однокле точних організмів, оскільки мікроскопічні залишки цих істот невоз можна ви явити звичайними методами палеонтології. Важливу роль їх обнару жении зіграло откры тие, яке початку XX в. Ч. Уолкотом. У докембрийских відкладеннях ніяких звань Північ іншої Америки знайшла шаруваті вапнякові освіти у вигляді стовпів, названі пізніше строматолитами. У 1954 р. було установ льоно, що стромато літи формації Ган флінт (Канада) образо ваны залишками бактерій і синьо-зелених у дорослей. У берегів Ав стралии виявлено і живі строматолиты, які з тих самих організмів і дуже подібні до копалинами докембрийскими строматолитами. До на що стоїть часу залишки микроорганиз мов знайдено за десятки строматолитов, соціальній та глинистих сланцях морських побережий.

Самые ранні з бактерій (прокаріоти) існували вже близько 3,5 млрд. років на зад. До на що стоїть часу збереглися два сімейства бактерій: древні, чи археобак терии (галофильные, метанові, термофильные), і эубактерии (й інші). Отже, єдиними живими істотами на Землі протягом 3 млрд. років були при митивные мікроорганізми. Віз можна, вони вважали собою одноклітинні суще ства, сход ные з сучасними бактеріями, наприклад клостридиями, жи вущими на ос нове бродіння і ів користування багатих энер гією органічних сполук, возникаю щих абиогенно під дей ствием електричних розрядів і ультрафіолетового проміння. Сле довательно, у цю епоху жи шиї істоти були споживачами органічних речовин, а чи не їх производителями.

Гигантский крок по дорозі еволюцією життя був із віз никновением основних биохими ческих процесів обміну — фото синтезу й дихання і із заснуванням клеточ іншої организа ции, що містить ядерний апарат (еукаріоти). Ці «винаходи», зроблено ные поки що не ран них стадіях біологічної еволюції, в основних рисах збереглися у сучасних орга низмов. Ме тодами молекулярної біології встановлено поразитель ное об'єднані образие біо хімічних основ життя за величезному відмінності репетування ганизмов на інших ознаками. Бєлки майже всіх живих су ществ складаються з 20-ти амінокислот. Нук леиновые кислоти, коди рующие білки, монтуються з чотирьох нуклеотидів. Біосинтез білка здійснюється за единооб різною схемою, місцем їх синтезу є рибосоми, у ньому беруть участь и-РНК і т-РНК. По давши ляющая частина організмів використовує енергію окислення, ды хания і гликолиза, яка запасається в АТФ.

Рассмотрим докладніше особливості еволюції на клітинному рівні організації життя. Найбільше відмінність існує між рослинами, грибами і тваринами, а між репетування ганизмами, з ядром (еукаріоти) і мають його (прокаріоти). Останні перед ставлены нижчими організмами — бактеріями і синьо-зеленими водоростями (ціанобактерії, чи цианеи), й інші репетування ганизмы — эука риоты, які подібні ме чекаю собою по внутрішньоклітинної організації, генетиці, біо хімії і метаболизму.

Различие між прокариотами і эукариотами ще у тому, перші можуть жити «як у безкисневому (облігатні анаероби), і у середовищі з різними содер жанием кі слорода (факультативні анаероби і аэробы), тоді як эукариотов, за небагатьом винятком, обов’язковий кисень. Всі ці відмінності мали важливе значення для по нимания ранніх стадій біологічної эволюции.

Сравнение прокариот і эукариот за потребою в кисні призводить до заключе нию, що прокаріоти виникли під час, коли зміст кисню серед зміни лось. Ко вре мені ж появи эукариот концентрація кисню була високою і отно сительно посто янной.

Первые фотосинтезирующие організми з’явилися близько 3 млрд. років тому вони. Це був ана эробные бактерії, предшест венники сучасних фотосинтезирующих бакте рій. Предпо ла гается, що вони утворили найдавніші серед извест ных стро матолитов. Обід нение середовища азотистими органічними сполуками викликало появ ление живих су ществ, шпп собных використовувати атмосферне азот. Такими організмами, здатними су ществовать серед, цілком позбавленій органи ческих вуглецевих і азотистих соедине ний, є фото синтезирующие азотфиксирующие синьо-зелені водорості. Ці орга низмы здійснювали аэробный фотосинтез. Вони стійкі до про дуцируемому ними кисло роду і може використати його задля власного метаболізму. Оскільки синьо-зелені у до росли виникли під час, коли концентрація кисню в ат мосфере коливалася, цілком можна, що вони — промежуточ ные організми між анаеробами і аэробами.

С упевненістю передбачається, що фотосинтез, у якому джерелом атомів водню на відновлення вуглекислого газу є сірководень (такий фотосинтез осуществ ляют сучасні зелені і пурпурні сірчані бактерії), предшест вовал бо лее складного двустадийному фотосинтезу, при якому атоми водню беруться з молекул води. Другий тип фото синтезу уражає цианей і зелених растений.

Фотосинтезирующая діяльність первинних одноклітинних мала три последст вія, ока завшие визначальний влив протягом усього подальшу еволюцію живого. По-перше, фотосинтез звільнив організми від конкуренції за природні запаси абиогенных репетування ганических зі єднань, кількість що у середовищі значитель але скоротилося. Розгорнувши шееся у вигляді фотосинтезу автотрофне харчування і запасание поживних готових речовин, у раститель ных тканинах створили потім умови до появи величезного по-різному образия автотрофных і гетеротрофных организ мов. По-друге, фотосинтез забезпечував насичення атмосфери достатню кількість кисню до виникнення і саме вітія організмів, энергети ческий обмін яких грунтується на процесах дихання. По-третє, внаслідок фотосинтезу в гору ній частини атмосфери утворився озоновий ек ран, захищаю щий земне життя від згубного ультрафіолетового излуче ния кіс моса, Еще одне суттєва відмінність прокариот і эукариот заклю чается у цьому, що з других центральним механізмом обміну є подих, в багатьох ж пуття риот энергети ческий обмін ввозяться процесах бродіння. Порівняння позначка бо лизма прокариот і эукариот призводить до висновку про эволюцион іншої зв’язок між ними. Мабуть, анаэробное бродіння виникло більш ранніх стадіях еволюції. Після по явища в атмос фере доста точного кількості вільного кисню аэробный метабо лизм виявився набагато вигод неї, бо за окислюванні вуглеводів у 18-ти раз увеличива ется вихід біологічно поліз іншої енергії тоді як заворушеннями. Отже, до анаэроб ному метаболізму присоеди нился аэробный засіб вилучення енергії однокле точними организмами.

Когда ж з’явилися эукариотические клітини? Саме це питання немає точної відповіді, але значи тельное кількість даних про иско паемых эукариотах дозволяє сказати, що й вік зі ставши ляет близько 1,5 млрд. років. Щодо того, як виникли еу кариоты, суще ствуют дві гипотезы.

Одна їх (аутогенная гіпотеза) передбачає, що эукарио-тическая клітина віз никнула пу тим диференціації вихідної прокариотической клітини. Спочатку розвився мембранний комплекс: утворилася зовнішня клітинна мембрана з впячиваниями всередину клітини, з якої сформувалися окремі струк тури, дали початок кле точним органоидам. Від що саме групи прокариот виникли еукаріоти, сказати невозможно.

Другую гіпотезу (симбіотичну) запропонувала недавно аме риканский учений Маргуліс. У його обгрунтування вона поклала нові відкриття, в частковості виявлення у пластид і мито-хондрий внеядерной ДНК й уміння цих органел до саме стоятель ному діленню. Л. Маргуліс передбачає, що эукарио-тическая клітина виникла слідом ствие кількох актів симбиогенеза. Спочатку відбулося об'єднання великої амебо солідною прокариотной клітини з дрібними аэробными бактеріями, кото рые перетворилися на мітохондрії. Потім ця цим біотична прокариотная клітина включила у собі спиро хетоподобные бак терии, з кото рых сформувалися кинетосомы, центросомы і палю тики. Після відокремлення ядра в ціто плазмі (ознака эука риот) клітина з цим набором органел виявилася вихідної для образо вания царств грибів і тварин. Об'єднання прокариотной клітини з цианеями спричинило створення пластидной клітини, що було початок формуванню царства рослин. Гі по теза Маргуліс поділяється не всіма і критикують. Більшість авторів придер живається аутогенним гіпотези, бо лее відповідної дарвінівським принципам монофи лии, диф ференциации і услож нения організації у ході прогресивної эволюции.

В еволюції одноклітинної організації виділяються проме жуточные щаблі, свя занные із ускладненнями будівлі орга низма, удосконаленням генетичного апарату та способів размножения.

Самая примітивна стадія — агамная прокариотная — перед ставлена цианеями і бакте риями. Морфологія цих організмів найбільш проста тоді як іншими одне клеточ ными (простей шими). Але вже в цій стадії з’являється дифферен циация на ціто плазму, ядерні елементи, базальні зерна, цитоплазматическую мембрану. У бак терий з вестен обмін гені тическим матеріалом у вигляді кон’югації. Велике раз нооб разие видів бактерій, здатність існувати в раз ных умовах середовища свідчить про високої адаптивності їх организации.

Следующая стадія — агамная эукариотная — характеризу ется подальшої диффе ренциа цией внутрішнього будівлі з фор мированием высокоспециализированных орга ноидов (мембрани, ядро, цитоплазма, рибосоми, мітохондрії та інших.). Особливо суще ствен іншої тут було еволюція ядерного апарату — образо вание справжніх хромосом тоді як про кариотами, у до торых спадкове речовина дифузно розподілено у всій клітині. Ця стадія й у найпростіших, прогрес сивная еволюція кото рых йшла шляхом увеличе ния числа оди наковых органоидов (полімеризація), увеличе ния числа кульгаво сом в ядрі (полиплоидизация), появи генеративних і ве гетативных ядер — макронуклеуса і мік ронуклеуса (ядерний дуалізм). Серед одноклітинних эука риотных організмів має ся багато видів з агамным розмноженням (голі амеби, ра ковинные корненожки, жгутико носцы).

Прогрессивным явищем в філогенезі найпростіших було віз никновение вони по лового розмноження (гамогонии), який відрізняється від звичайній кон’югації. У про стейших име ется мейоз з цими двома поділами і кроссинговером лише на рівні хроматид, про роззуються гамети з гаплоидным набором хромосом. У недо торых жгутиковых гамети майже не відрізнити безстатевих осо бий немає і ще поділу на чоловічі і жіночі га позначки, т. е. спостерігається з гамия. Поступово під час прогресивної эво люции происхо дит перехід від изогамии до ані зогамии, чи раз діленню генеративних клітин на жіночі і чоловічі, і до анизогамной до пуляции. При злитті гамет утворюється диплоидная зи гота. Отже, в найпростіших намітився перехід від агамной эукариотной стадії до зиготной — стадії ксено гамии (розмноження шляхом перехресного оплодо твори). Після дующее розвиток вже багатоклітинних організмів йшло шляхом совер шенствования способів ксеногамного раз множения.

2.4. Виникнення та розвитку багатоклітинної репетування ганизации..

Следующая після виникнення одноклітинних щабель эво люции полягала у образо вании і прогресивному розвитку багатоклітинного організму. Цей рівень отли чается великий заплутаністю перехідних стадій, у тому числі виділяються колони альная одне клітинна, первинне — диференційована, централізовано — дифференци рованная.

Колониальная одноклітинна стадія вважається перехідною від одноклітинного репетування ганизма до многоклеточному і є найпростіший із усіх стадій в еволюції багатоклітинної организации.

Недавно виявлено найпримітивніші форми колониаль ных одноклітинних, що стоять хіба що напівдорозі між одне клітинними організмами і нижчими многокле точними (губ ками і кишечнополостными). Їх виділили в подцарство Меsozoa, однак у еволюції на многоклеточную організацію перед ставителей цього півцарства вважають тупиковими чи ниями. Більша перевагу під час вирішення питання про походження многоклеточности віддається колоніальним жгутиконосцам (Gonium, Pandorina, Volvox). Так, колонія Gonium складається з 16 объ единенных клеток-жгутиконосцев, проте зволікається без жодної специали зации своїх функцій як членів колонії, т. е. є механи ческий конгломерат клеток.

Первично-дифференцированная стадія в еволюції многокле про точну організацію характери зуется початком спеціалізації по принцип «поділу праці» члени коло нді. Елементи перекл вичной спеціалізації спостерігаються в колоній Pandorina morum (16 клітин), Eudorina elegans (32 клітини), Volvox globator (тисячі клітин). Спеціалізація в названих организ мов зводиться до поділу клітин на соматичні, осуществля ющие функції харчування і дви жения (жгутики), і генератив ные (гонидии), службовці для раз множения. Тут спостерігає ся і виражена анизогамия. На первично-дифференциро ван іншої стадії відбувається специали зация функцій на тихорєцькому, органному і системно-органном рівні. То в кишечнополост ных вже сформувалася проста нервова сіс тема, яка, поширюючи імпульси, коор динирует діяльність двигун ных, ж лезистых, стрекательных, репродуктивних клітин. Нерв ного центру як ще немає, але центр координації имеется.

С кишечнополостных починається розвиток централизованно-дифференцированной стадії в еволюції багатоклітинної органи зации. І на цій стадії ускладнення морфофи зиологиче ской структури йде через посилення тканинної спеціалізації, починаючи з віз никновения за родышевых листків, детерминирующих морфогенез харчової, виділи тельной, генератив іншої та інших систем органів. Виникає добре виражена центру лизованная нервова система: у безхребетних — ганглиолярная, у позво нічних — з центральним і перифери ческим відділами. Одновре менно вдосконалюються способи статевого розмноження — від зовнішнього запліднення до внутрішнього, від вільної інку бации яєць поза материнським організмом до живорождению.

Финалом в еволюції багатоклітинної організації тварин була поява репетування ганизмов з поведінкою «розумного типу». Сюди відносяться тварини з високорозвиненою условно-реф лекторной діяльністю, здатні передавати інформацію сліду ющему поколінню як через спадковість, а й надгаметным способом (наприклад, передача досвіду мо лодняку по засобом навчання). Заключним етапом в еволюції цент рализованно-дифференцированной стадії стало виникнення человека.

Рассмотрим основні етапи еволюції багатоклітинних орга низмов у тому після довательно сті, як відбувалася на теренах геоло гической історії Землі. Усіх многоклеточ ных поділяють втричі царства: гриби (Fungi), рослини (Metaphyta) і домашні тварини (Metazoa). Щодо еволюції грибів відомо обмаль, оскільки палеонтологи цеская літопис їх залишається мізерної. Дві інші царства набагато багатша від представлені копалинами залишками, даю щими досить докладно восстано вити хід їх истории.

2.5. Еволюція рослинного мира..

В протерозойскую еру (близько 1 млрд. років тому вони) эволю ционный стовбур найдавніших эука риот розділився сталася на кілька гілок, яких виникли багатоклітинні рослини (зелено ные, бурі і червоні водорості), і навіть гриби. Більшість із первинних рас тений вільно плавало у морській воді (диатомовые, золотаві водорості), частина прикріплювалася до дну.

Существенным умовою подальшої еволюції рослин було утворення грунтового субстрату лежить на поверхні суходолу на ре зультате взаємодії бактерій і цианей з міні раль ными речовинами під впливом кліматичних чинників. Наприкінці силурійського періоду почвообразовательные процеси подго товили можливість виходу рослин на суходіл (440 млн. років тому вони). Серед рослин, першими освоившими суходіл, були псило фиты.

От псилофітів виникли інші групи наземних судинних рослин: плавуни, хвощі, папороті, розмножуються спорами і котрі воліють водну середу. Примітив ные зі суспільства цих рослин ши роко поширилися в де воне. У цей самий період співаючи юрмилися і перші голосемен ные, виниклі від древніх папороті і унаследо вав шие від нього зовнішній дре вовидный образ. Перехід до розмноженню насінням мав біль шое преимуще ство, оскільки звільнив статевої про цесс від виробничої необхідності вод іншої середовища (як і наблю дається ще в сучасних папороті). Еволюція вищих наземних рослин йшла шляхом дедалі більшої ре дукции гаплоидного поколе ния (гаметофита) і преобла данія диплоид ного поколе ния (спорофита).

Значительного разнооб разія досягла наземна флора в кам’яновугільний період. Серед деревоподібних широко поширювалися плаунообразные (лепидодендроны) і сигилля ріє шиї, сягали заввишки 30 метрів і більш. У палеозойских лісах багато були перед ставлены деревоподібні папороті і хвощеобразные каламиты. З первич ных голосі менных держ подствовали різноманітні птеридоспермы і кордаиты, які нагадували стовбурами хвойних і мали довжин ные лентовидные листья.

Начавшийся в пермський період розквіт голонасінних, зокрема хвойних, призвів до їх панування в мезозойську еру. На середину пермського періоду клімат став засушли вее, що значно вдарило по змін у складі флори. Зійшли з арени життя гігантські папороті, деревоподібні плавуни, каламиты, та поступово зник настільки яр київ до тієї епохи колорит тропічних лесов.

В крейдової період стався такий великий зрушення в еволюції рослин, — співаючи юрмилися квіткові (покрытосеменные). Перші представники покрытосеменных були кустарни ками чи низькорослими деревами із дрібними листям. Потім досить б стро квіткові досягли величезного розмаїття форм зі значними розмірами та великими листям (наприклад, виникли сімейства магнолієвих, платановых, лавро вых). Обпилення насеко мыми і внутрішнє запліднення створили значи тільні пре майна квіткових над го лосеменными, що обес печило їх розквіт в кайнозое. У на що стоїть час число видів по крытосеменных становить близько 250 тис., т. е. майже з ловину всіх відомих нині видів растений.

Отметим основні особливості еволюції рослинного світу: 1) Поступовий перехід до переважанню диплоидного поколе ния над гаплоидным. В багатьох водоростей усі клітини (крім зиготи) гаплоидны, у голонасінних і покрытосеменных майже повно стью редуци руется гаметофит і значно подовжується в життєвому циклі диплоидная фаза. 2) Неза висимое статевий розмноження від капельноводной середовища. Потужне розвиток швидко фіта, пе реход від зовнішнього запліднення до внутрішнього, віз никновение двой ного оплодотворе ния й забезпечення зародка запасами поживних речовин. 3) У зв’язку з прикріпленим способом життя суші рослина розчленовується на корінь, стебла та лист, розвиваються ссу дистая проводить система, опорні і захисні тканини. 4) З вершенствование органів размноже ния і перехресного запилення у квіткових в сопря женной эво люции з насеко мыми. Розвиток зародышевого мішка для за щити раститель ного ембріона від неблагопри ятных впливів внеш ній середовища. Виникнення разнооб різних способів распростра нения насіння ріпаку і плодів фізичними і биотическими факто рами.

2.6. Еволюція тваринного мира..

История тварин вивчена найповніше у зв’язку з тим, що вони мають скелетом і з цього краще закріплюються в скам’янілих залишках. Найбільш ранні сліди тварин про нару живаються наприкінці докембрия (700 млн. років). Передбачається, перші тварини про спливли або від загального стовбура всіх эукариот, або від одній з груп найдавніших водорос лей. Найбільш близькі предків найпростіших тварин (Pro tozoa) одноклеточ ные зелено ные водорості. Невипадково, наприклад, эвглену і воль вокс, здатних наполегливо та до фо тосин тезу, і до ге теротрофному пі танию, ботаніки належать до типу зеленої водорості, а зоологи — до типу простей ших тварин. За всю исто рию тваринного світу виник ло 35 типів, у тому числі 9 ви мерло, а 26 існують до цих пор.

Разнообразие і количест у палеонтологічних доці ментів історія тварин різко віз стануть в породах, датованих менш 570 млн. років. Протягом приблизно 50 млн. років до вільно швидко з’являються майже всі типи вторичнополостных живіт ных з міцним скеле тому. Широко поширено в морях силуру трилобіти. Виникнення типу хордо вых (Chordata) віднесено до часу менш 500 млн. років. Комплек сы добре зберігши шихся копалин знайдено в сланцях Бергеса (Колумбія), містять залишки беспозво нічних, в частий ности м’якотілих організмів типу Annelida, якого при над лежать совре менные дощові черви.

Начало палеозою зазначено освітою багатьох типів живіт ных, із яких приблизно третину існує у час. Причини такий активної еволюції залишаються неяс ными. У позднекембрийское час з’являються перші риби, представлені бесчелю ст ными—Agnata. Надалі їх майже всі вимерли, із сучасних нащадків зі бережи лисій міноги. У девоні виникають щелепні риби внаслідок таких круп ных эволюцион ных перетворень, як перетворення передній пари зябрових дуг в челю сті і формиро вание парних плав ников. Перших челюстноротых представляли дві групи: лучеперые і лопастеперые. Майже всі досі живі риби — нащадки лучепе рых. Лопастеперые перед ставлены залишився двоякодышащими і невеликою числом релик товых морських форм. Лопастеперые мали в плавцях кісткові опорні елі менти, у тому числі розвинулися конеч ности перших мешканців су ши. Раніше із групи ло пастеперых виникли амфібії, следова тельно, все четверо ногие хребетні мають своїм далеким предком цю сховану групу рыб.

Наиболее древні перед ставители амфібій — ихтиостеги виявлено в верхне девонських відкладеннях (Гренландія). Ці тварини мали пятипалыми конечностя ми, з помо щью що вони могли переповзати суходолом. І все-таки ряд ознак (справжній хвосто виття плавець, вкрите дрібними чого шуйками тіло) свідчить у тому, що ихтиостеги обі талі преиму щественно в водоймах. Конкуренція з кистеперыми рибами застав ляла цих перших земноводних займати проміжні між водою і суходолом местообита ния.

Расцвет древніх амфібій приурочена до карбону, де було представлені великим раз нообразием форм, объединяемых під назвою «стегоцефалы». У тому числі найбільш выде ляются лабиринтодонты і крокодилообразные. Два загону сучасних амфібій — хво статые і безногі (чи червяги) — сталися, мабуть, з інших гілок стего цефалов.

От примітивних амфібій ведуть свій початок рептилії, ши роко расселившиеся суші до кінця пермського періоду благо даруючи придбання легеневого подиху і оболонок яєць, за щі щающих від засихання. Серед перших рептилій особливо выде ляются котилозаври — невеликі комахоїдні тварини активні хижаки — терапсиды, поступившись в триасе місце гі гантским рептиліям, динозаврам, що ще 150 млн. років тому вони. Не виключено, що були тепло кревними тваринами. У зв’язку з теплокров ностью ді нозавры вели активний спосіб життя, чим можна пояснити їх длитель ное панування зі існування з ссавцями. Причини вимирання динозаврів (приблизно 65 млн. років як розв’язано) невідомі. Припускають, зокрема, що таке може бути наслідком массо вого знищення яєць динозаврів примітивними млекопи тану щими. Більше правдоподоб іншої здається гіпотеза, за якою вимирання динозав рів пов’язані з різкими колеба ні ями клімату і зменшенням рослинної їжі в мело вом периоде.

Уже під час панування динозаврів існувала предковая група млекопи танучих — невеликих за величиною з шерстным покро вом тварин, що виникли від одній з чи ний хижих терапсид. Ссавці ви ходять на передові рубежі эво люции завдяки таким прогресивним адаптациям, як плацента, вскармлива ние потомства молоком, бо лее разви тый мозок пов’язаний ная з цим велика актив ность, теплокровность. Зна читель ного разнооб разія ссавці сягнули кайнозое, з’явилися при мати. Третич ный період був часом розквіту ссавців, але з них невдовзі вимерли (наприклад, ирланд ський олень, шаблезубий тигр, печерний медведь).

Прогрессивная еволюція приматів виявилася унікальним явищем історія життя, у результаті вона призвела до возникно вению человека.

Наиболее суттєві риси еволюції тваринного світу полягали у наступному: 1) Прогресивне розвиток многоклеточности і знову пов’язана з нею спеціалізація тканин та всіх систем органів. Вільний спосіб життя (спроможність до переміщенню) в значи тельной мері визначив вдосконалення форм по ведення, і навіть автономізацію онтогенезу — відносну незалежність індивідуального розвитку від коливань чинників середовища з урахуванням розвитку внутрішніх регуляторних систем. 2) Виникнення твердого скелета: на ружного — у членистоно гих, внутрішнього — у хребетних. Таке поділ визначило різні шляху еволюції цих типів тварин. Зовнішнє скелет членистоногих препятство вал збільшення розмірів тіла, саме тому всі комахи представлені дрібними фор мами. Внут ренний скелет хребетних не обмежував уве личение розмірів тіла, досяг ших максимальної величини у мезозойських репти лий — динозаврів, іхтіозаврів. 3) Віз никновение і зроблений ствование централизованно-дифференцированной стадії органино полостных до млекопитаю щих. І на цій стадії проі зошло поділ комах і позво нічних. Розвиток центральної нервової сіс ті ми у комах характери зуется совершенст вованием форм поведінки на кшталт нас ледственного закріплення інстинктів. У позвоноч ных розвився головний мозок і сіс тема умовних рефлексів, спостерігається яскраво виражений ная тенденція до підвищення середовищ ній виживання від ділових особей.

Этот шлях еволюції поз воночных призвів до розвитку форм групового адаптивно го по ве дения, фінальним подією якого став виникнення биосоциаль ного суще ства — челове ка.

2.7. Еволюція биосферы..

С моменту виникнення життя оформилася як при митивной біосфери, і сіло вре мені її еволюція тісно сопря дружина з появою самих різних видів микроор ганизмов, грибів, рослин, тварин. Кількість вимерлих видів, колись обі тавших на зем ном кулі, визначається різними ав торами від однієї за кілька милий лиардов (Дж. Сімпсон). Зараз виявлено понад 1,5 млн. видів. Розмаїття видів, існували у минулому і населяють планету зараз, є результатом історичного поступу біосфери в целом.

Согласно висунутому У. І. Вернадським закону, названому їм «другим биогеохимиче ским принципом», еволюція видів тварин і виникнення стійких форм життя ішли у на правлінні усі ления биогенной міграції атомів в біосфері. Саме живому компо ненту біосфери, а чи не физико-географическим чи геологи ческим процесам принадле жит веду щая роль перетворення речовини і лежить на поверхні Землі. Взаимо зв’язок эво лю ции органічного світу з основними биогеохимическими процесами в біосфері Вернад ський вбачав насамперед у біогенних міграціях хімічних елі ментів, т. е. в «прохож дении» їх крізь організми. Певні хімічні речовини (кальцій, вуглець) можуть концентруватися в організмах та їх відмирання скапли ваться в мінеральних і органічних відкладеннях, в вапняках, вугіллі, торфі. Більшість вугіллі кислого газу та азоту у атмосфері — продукт життєдіяльності організмів, насичення її киснем було пов’язані з еволюцією фотосинтезирующих видов.

Основная структурна одиниця біосфери — біогеоценоз. Властивості біосфери, як отме чал видатний радянський еколог З. З. Шварц, в значною мірою визначаються її робітниками одиницями — биогеоценозами. Входячи у складі біосфери, біогеоценози, есте ственно, свя заны між собою. Ця зв’язок виявляється у обміні живими компонентами мігруючи особин, соціальній та постійних потоках мінеральних і органічних ве ществ через поверх ностные і грунтові воды.

Исторические перетворення біосфери загалом складають ся з еволюції биогеоце нозов й у своє чергу впливають на неї. Сукупність геологічних і кіс мических фак торів істотно змінювала умови життя Землі. Тому з мо мента зарожде ния живе пристосовувалося до цих змін, що супроводжувалися збільшенням багато образия органічних форм. Поступово захоплення нових, раніше непри придатних зон життя за вів до майже повного заселенню всіх возмож ных для существова ния живого місця проживання. Внаслідок цього дедалі більше збільшувалася «тиск життя», загострювалася боротьба за суще ствование між самими організмами. Биотиче ские чинники стають які ведуть у эво люции. Отже, еволюційні преобразова ния біосфери, зумовлені сов місць ным дією біотичних і абіотичних фак торів, — необхідні умови істота вания життя на Земле.

Проблема еволюції самої біосфери поки лише починає розроблятися. Варто сказати, що досліджень, у яких були спроби виділити сту пені эво люции біосфери. Ряд авторів обмежилися описом загального филогенеза життя від ар хея донині. Виділення ж етапів історія біосфери проходить за головним груп пам организ мов, домінуючих у той або ту епоху, відповідно до геологічної пе риодизацией. Виділення етапів історія життя Землі по домини рующим групам репетування ганизмов в кембрії, ордовике, силурі тощо. буд. сутнісно є отраже нием еволюції індивідуальної форми організації, оскільки будується в основ ном на сравнительно-морфо логічному принципе.

Заключение

.

М. М. Камшилов ви ділив чотири основні етапи еволюції: 1) біохімічна эво лю ция, що почалася приблизно 3 млрд. років тому і котра закінчилася до кембрию, 2) морфо физиоло гический прогрес, осу ществляемый протягом 500 млн. років до справжнього вре мені: 3) еволюція психіки, що почалася близько 250 млн. років тому з моменту появле ния комах, 4) еволюція свідомості, що з виникненням та розвитком челове ческого загальне твердження ства на протязі останніх 500 тис. років. У цьому він намічає і виділення етапів еволюції біосфери. Перший етап — виникнення біотичного круговороту, означавшего форми рв вание біосфери. Другий етап — ускладнення життя планети, обумовлене появле нием багатоклітинних організмів. Третій етап — формування людського суспільства, оказывающего своєї хозяйственно-экономиче ской діяльністю дедалі більшого впливу на еволюцію біосфери (ноосфера).

Попытки виділити основні етапи еволюції біосфери за служивают уваги тому, що ставлять цієї проблеми в ка честве як з найважливіших завдань сучасної еволюційної тео рии.

Життя є особливу форму існування й руху матерії з цими двома характерними ознаками: самовос твором і регульованішим обміном ве ществ з прибл ружающей середовищем. Усі сучасні гіпотези походження життя і попыт кі її моделі рования «у пробірці» походять від цих двох фунда ментальних властивостей жи виття матерії. Екс периментально встановили основні етапи, якими могла виникати життя в Землі: синтез простих органічних сполук, синтез по лимеров, близьких до нуклеино вым кислотам і білкам, образо вание первинних живих організмів (протобионтов). Собст венно біологічна еволюція починається з освіти клеточ іншої організації та в далеч нейшем рухається шляхом вдосконалення будівлі та функцій клітини, освіти багато клітинної органи зации, поділу живого на царства расте ний, тварин, гри бов з після дующей їх диференціацією на виды.

І все-таки, як не було б сумнівна з теорій про розвиток життя землі, кожна теорія має право існування, раз має прибічників. Та не зупиниться у цьому — він буде шукати єдино правильну теорію, навіть якщо буде зруйнувати т. е. Людство поставило собі болісну і солодку загадку, тепер з’явилася проблема її у ответить.

.

Список використаної литературы:.

1. А. І. Опарін «Походження життя» Москва 1954.

2. А. Б. Георгієвський «Дарвінізм» Москва 1985.

3. Т. Ніколов «Довгий шлях життя» Москва 1986.

4. Р. А. Гурев «Чарлз Дарвін і атеїзм» Ленінград 1975.