Гипотезы о происхождении жизни

Жизнь – это форма существования живой материи, а также совокупность всех химических и физических процессов, которые протекают в каждой живой клетке.
Такие явления способствуют клеточному метаболизму и размножению.
За границами клетки жизнь не существует.

Основные точки зрения на происхождение жизни на Земле
Жизнь возникала неоднократно в результате самозарождения.
АБИОГЕНЕЗ
процесс превращения неживой природы в живую
Живые организмы появились на Земле 3,5 млрд. лет назад в ходе биохимической эволюции.
БИОГЕНЕЗ
происхождение живого от живого
И Земля и жизнь созданы Высшим Разумом (Богом)
Земля существовала вечно, всегда была способна поддерживать жизнь; если изменялась, то очень мало (гипотеза вечной жизни)
Жизнь занесена из космоса вместе с метеоритами, далее – эволюция.

Таблица

Теория Креационизма
Креационизм (от лат. creatio, род. п. creationis — творение) — религиозная и философская концепция, согласно которой основные формы органического мира (жизнь), человечество, планета Земля, а также мир в целом, рассматриваются как непосредственно созданные Творцом или Богом.

Гипотеза самозарождения
жизни
С античных времен и до середины XVII в. учёные не сомневались в возможности самопроизвольного зарождения жизни.
Считалось, что живые существа появляются из неживой материи (Например, рыбы из ила, черви из почвы, мыши из тряпок, мухи из гнилого мяса. Из плодов могут образовываться птицы и животные)

Бельгийский врач Ван Гельмонт (1579 – 1644 г.г.) предлагал рецепт для зарождения мышей: «Положи в горшок зерна, заткни его грязной рубашкой и жди. Что случится?
Через 21 день появятся мыши: они зародятся из испарений слежавшегося зерна и грязной рубашки…»

Опровержение самозарождения…
«…жизнь может возникнуть только из предшествующей жизни…»
доказал невозможность самозарождения мух в гниющем мясе.

Опыты Франческо Реди, 1668 год
Реди взял 4 горшка с широким горлом, поместил в один мертвую змею, в другой – немного рыбы, в третий – угрей, в четвертый – кусок телятины, плотно закрыл. Затем поместил то же самое в 4 других горшка, оставив их открытыми. Вскоре мясо и рыба в открытых сосудах зачервивели, и можно было видеть, как мухи свободно залетают в сосуды и вылетают из них. В закрытых горшках не оказалось ни одного червяка, хотя прошло много дней, после того как был начат опыт.

Луи Пастер (1822-1895) – французский ученый, основоположник современной микробиологии и иммунологии, иностранный член-корреспондент, почетный член Петербургской АН. Поставил точку в многовековом споре о самозарождении некоторых форм жизни, опытным путем доказав невозможность этого.
Провел ряд опытов, поместив мясной отвар в колбы, у которых горлышко было вытянуто в длинную трубочку, изогнутую на манер шеи лебедя - воздух проходил в колбу, а микроорганизмы застревали в горлышке.
Отвар оставался стерильным, что указывало на отсутствие самозарождения микроорганизмов.

Гипотеза панспермии
Гипотеза о возможности переноса живых организмов или их зародышей через космическое пространство (как с естественными объектами, такими как метеороиды, астероиды или кометы, так и с космическими аппаратами). Следствием этой гипотезы является предположение о зарождении жизни на Земле в результате занесения её из космического пространства.

Гипотеза биохимической эволюции
Александр Иванович Опарин, русский биохимик, указал путь экспериментального решения проблемы появления жизни; решающую роль в превращениях неживого в живое отвел белкам.

Английский биолог Дж. Холдейн, за основу взял самовоспроизведение нуклеиновых кислот, но подчёркивал приоритет
А.И. Опарина в этом вопросе.

Гипотеза Биопоэза
Сформулирована в 1947 г. английским учёным Джоном Берналом (профессор физики, химии, социолог, общественный деятель), развил теорию
Опарина - Холдейна о коацерватах.
Этапы формирования жизни:
химическая эволюция – абиогенное возникновение органических мономеров
предбиологическая эволюция – формирование биополимеров
биологическая эволюция – возникновение первых организмов.

Схема биохимической
эволюции

Схема возникновения жизни:
Пробионты → Прокариотические клетки
Простейшие органические вещества (альдегиды, спирты, аминокислоты)
Органические полимеры
(белки, жиры, углеводы, РНК)
Формирование коацерватов (открытые системы: рост, питание, дыхание, обмен веществ, деление)
Коацерваты → Пробионты (матричный синтез, самовоспроизведение РНК → белки-Ф → ДНК → генетический код)

Стэнли Миллер (1953 г.) сконструировал аппарат, в котором содержались газы первичной атмосферы. Через эту смесь он пропускал электрические разряды.
Экспериментальное доказательство гипотезы биохимической эволюции

Начало биологической эволюции…
Коацерваты
Пробионты
Анаэробные автотрофы
(хемосинтез - Б)
Анаэробные гетеротрофы
Аэробные
гетеротрофы
Аэробные
автотрофы
Аэробные автотрофы
(фотосинтез - ЦБ)