Nykyaikaiset hypoteesit elämän alkuperästä maan päällä. Elämän alkuperä maan päällä: teorioita, hypoteeseja, käsitteitä

Tällä hetkellä on olemassa useita käsitteitä elämän alkuperästä maan päällä. Pysähdytään vain joihinkin tärkeimpiin teorioihin, jotka auttavat muodostamaan melko täydellisen kuvan tästä monimutkaisesta prosessista.

Kreationismi (lat. cgea - luominen).

Tämän käsitteen mukaan elämä ja kaikki maan päällä asuvat elollisten olentojen lajit ovat tulosta korkeamman olennon luovasta toiminnasta tiettynä aikana.

Kreationismin pääsäännöt on esitetty Raamatussa, Genesiksen kirjassa. Maailman jumalallisen luomisprosessin ajatellaan tapahtuneen vain kerran ja siksi havainnoinnin mahdottomaksi.

Tämä riittää poistamaan koko jumalallisen luomisen käsitteen tieteellisen tutkimuksen piiristä. Tiede käsittelee vain havaittavia ilmiöitä, eikä siksi pysty koskaan todistamaan tai hylkäämään tätä käsitystä.

Spontaani(spontaani sukupolvi.

Ajatus elävien olentojen alkuperästä elottomasta aineesta oli laajalle levinnyt muinaisessa Kiinassa, Babylonissa ja Egyptissä. Antiikin Kreikan suurin filosofi Aristoteles ehdotti, että tietyt aineen "hiukkaset" sisältävät jonkinlaisen "aktiivisen aineen", joka voi sopivissa olosuhteissa luoda elävän organismin.

Van Helmont (1579–1644), hollantilainen lääkäri ja luonnonfilosofi, kuvasi kokeen, jossa hänen väitetään luoneen hiiret kolmessa viikossa. Tätä varten tarvittiin likainen paita, tumma vaatekaappi ja kourallinen vehnää. Van Helmont piti ihmisen hikeä aktiivisena aineena hiiren syntymässä.

1600-1700-luvuilla alempien organismien, eläinten hedelmöityksen ja kehityksen sekä italialaisen luonnontieteilijän F. Redin (1626-1697), hollantilaisen mikroskoopin A. Leeuwenhoekin (1626-1697) havaintojen ja kokeiden ansiosta. 1632-1723), italialainen tiedemies L. Spallanzani (1729-1799), venäläinen mikroskooppi M. M. Terekhovsky (1740-1796) ja muut, usko spontaaniin sukupolveen horjutettiin perusteellisesti.

Kuitenkin, kunnes 1000-luvun puolivälissä ilmestyi mikrobiologian perustajan Louis Pasteurin työ, tämä oppi jatkoi kannattajien löytämistä.

Spontaanien sukupolven idean kehittyminen viittaa pohjimmiltaan aikakauteen, jolloin uskonnolliset ajatukset hallitsivat yleistä tietoisuutta.

Ne filosofit ja luonnontieteilijät, jotka eivät halunneet hyväksyä kirkon opetusta "elämän luomisesta" silloisella tietotasolla, tulivat helposti ajatukseen sen spontaanista sukupolvesta.

Siinä määrin, että toisin kuin luomisuskossa, ajatus organismien luonnollisesta alkuperästä korostui, ajatus spontaanista syntymisestä oli tietyssä progressiivisen merkityksen vaiheessa. Siksi kirkko ja teologit vastustivat usein tätä ajatusta.

Panspermian hypoteesi.

Tämän vuonna 1865 esitetyn hypoteesin mukaan. saksalaisen tiedemiehen G. Richterin ja ruotsalaisen Arrheniuksen vuonna 1895 lopuksi muotoileman elämän voitiin tuoda Maahan avaruudesta.

Todennäköisin maan ulkopuolista alkuperää olevien elävien organismien osuma meteoriitteihin ja kosmiseen pölyyn. Tämä oletus perustuu tietoihin joidenkin organismien ja niiden itiöiden korkeasta vastustuskyvystä säteilylle, suurelle tyhjiölle, matalille lämpötiloille ja muille vaikutuksille.

Vielä ei kuitenkaan ole olemassa luotettavia faktoja, jotka vahvistaisivat meteoriiteista löydettyjen mikro-organismien maan ulkopuolisen alkuperän.

Mutta vaikka he pääsisivät maan päälle ja synnyttäisivät elämää planeetallemme, kysymys elämän alkuperäisestä alkuperästä jäisi vastaamatta.

Hypoteesi biokemiallinen evoluutio.

Vuonna 1924 biokemisti AI Oparin ja myöhemmin englantilainen tiedemies J. Haldane (1929) muotoilivat hypoteesin, jonka mukaan elämä on seurausta hiiliyhdisteiden pitkästä kehityksestä.

Englantilainen tiedemies J. Bernal muotoili vuonna 1947 modernin teorian elämän syntymisestä maapallolla, nimeltään biopoieesin teoria.

Tällä hetkellä elämän muodostumisprosessissa erotetaan tavanomaisesti neljä vaihetta:

• 1. Pienimolekyylisten orgaanisten yhdisteiden (biologisten monomeerien) synteesi primääriilmakehän kaasuista.
• 2. Biologisten polymeerien muodostuminen.
• 3. Ulkoisesta ympäristöstä kalvoilla (protobionteilla) erotettujen orgaanisten aineiden faasieroteltujen järjestelmien muodostuminen.
• 4. Yksinkertaisimpien solujen syntyminen, joilla on elävän olennon ominaisuudet, mukaan lukien lisääntymislaitteisto, joka varmistaa vanhempainsolujen ominaisuuksien siirtymisen tytärsoluihin.

Ensimmäiset kolme vaihetta liittyvät kemiallisen evoluution ajanjaksoon, ja neljännestä alkaa biologinen evoluutio.

Tarkastellaanpa tarkemmin prosesseja, joiden seurauksena elämä olisi voinut syntyä Maahan. Nykyaikaisten käsitysten mukaan maapallo syntyi noin 4,6 miljardia vuotta sitten. Sen pintalämpötila oli erittäin korkea (4000-8000°C), ja planeetan jäähtyessä ja gravitaatiovoimien vaikutuksesta maankuori muodostui eri alkuaineiden yhdisteistä.

Kaasunpoistoprosessit johtivat ilmakehän syntymiseen, joka oli mahdollisesti rikastettu typellä, ammoniakilla, vesihöyryllä, hiilidioksidilla ja hiilimonoksidilla. Sellainen ilmakehä oli ilmeisesti pelkistyvä, mistä on osoituksena pelkistetyissä muodossa olevien metallien, kuten rautametallin, läsnäolo maan vanhimmissa kivissä.

On tärkeää huomata, että ilmakehä sisälsi vety-, hiili-, happi- ja typpiatomeja, jotka muodostavat 99% atomeista, jotka muodostavat minkä tahansa elävän organismin pehmytkudokset.

Kuitenkin, jotta atomit muuttuisivat monimutkaisiksi molekyyleiksi, niiden yksinkertaiset törmäykset eivät riittäneet. Tarvittiin lisäenergiaa, jota maapallolla oli saatavilla vulkaanisen toiminnan, sähköisten salamapurkausten, radioaktiivisuuden ja Auringon ultraviolettisäteilyn seurauksena.

Vapaan hapen puute ei luultavasti ollut riittävä edellytys elämän syntymiselle. Jos vapaata happea olisi maapallolla prebioottisena aikana, se toisaalta hapettaisi syntetisoituja orgaanisia aineita, ja toisaalta muodostaen otsonikerroksen ilmakehän ylähorisontissa, se absorboi Auringon korkeaenerginen ultraviolettisäteily.

Tarkastetulla elämän syntyjaksolla, joka kesti noin 1000 miljoonaa vuotta, ultraviolettisäteily oli luultavasti tärkein energianlähde orgaanisten aineiden synteesiin.

Oparin A.I.

Vety-, typpi- ja hiiliyhdisteistä, vapaan energian läsnä ollessa maan päällä, olisi ensin pitänyt syntyä yksinkertaisia ​​molekyylejä (ammoniakki, metaani ja vastaavat yksinkertaiset yhdisteet).

Tulevaisuudessa nämä primaarisen valtameren yksinkertaiset molekyylit voivat ryhtyä reaktioihin keskenään ja muiden aineiden kanssa muodostaen uusia yhdisteitä.

Vuonna 1953 amerikkalainen tutkija Stanley Miller simuloi sarjassa kokeita olosuhteita, jotka olivat olemassa maapallolla noin 4 miljardia vuotta sitten.

Ohjaamalla sähköpurkauksia ammoniakin, metaanin, vedyn ja vesihöyryn seoksen läpi hän sai useita aminohappoja, aldehydejä, maito-, etikka- ja muita orgaanisia happoja. Amerikkalainen biokemisti Cyril Ponnaperuma saavutti nukleotidien ja ATP:n muodostumisen. Tällaisten ja vastaavien reaktioiden aikana primaarisen valtameren vedet voivat kyllästyä erilaisilla aineilla muodostaen niin sanotun "primäärikeiton".

Toinen vaihe koostui orgaanisten aineiden jatkomuunnoksista ja monimutkaisempien orgaanisten yhdisteiden, mukaan lukien biologisten polymeerien, abiogeenisesta muodostumisesta.

Amerikkalainen kemisti S. Fox muodosti aminohappojen seoksia, kuumensi niitä ja sai proteon kaltaisia ​​aineita. Alkukantaisella maapallolla proteiinisynteesi voisi tapahtua maankuoren pinnalla. Kiinteytyvän laavan pienissä syvennyksissä ilmaantui säiliöitä, jotka sisälsivät pieniä veteen liuenneita molekyylejä, mukaan lukien aminohappoja.

Kun vesi haihtui tai roiskui kuumille kiville, aminohapot reagoivat muodostaen proteoideja. Sateet huuhtoivat sitten proteoidit veteen. Jos joillakin näistä proteoideista olisi katalyyttistä aktiivisuutta, polymeerien eli proteiinin kaltaisten molekyylien synteesi voisi alkaa.

Kolmannelle vaiheelle oli ominaista erityisten koaservaattipisaroiden, jotka ovat polymeeriyhdisteryhmiä, vapautuminen ensisijaiseen "ravintoliemeen". Useissa kokeissa on osoitettu, että koaservaattisuspensioiden eli mikropallojen muodostuminen on tyypillistä monille biologisille polymeereille liuoksessa.

Koacervaattipisaroilla on joitain ominaisuuksia, jotka ovat ominaisia ​​myös elävälle protoplasmalle, kuten ne selektiivisesti adsorboivat aineita ympäröivästä liuoksesta ja tästä johtuen "kasvavat", lisäävät niiden kokoa.

Koska aineiden pitoisuus koaservaattipisaroissa oli kymmenen kertaa suurempi kuin ympäröivässä liuoksessa, yksittäisten molekyylien välinen vuorovaikutusmahdollisuus kasvoi merkittävästi.

Tiedetään, että monien aineiden, erityisesti polypeptidien ja rasvojen, molekyylit koostuvat osista, joilla on erilainen suhde veteen. Koaservaattien ja liuoksen rajalla sijaitsevat molekyylien hydrofiiliset osat kääntyvät kohti liuosta, jossa vesipitoisuus on korkeampi.

Hydrofobiset osat on suunnattu koaservaattien sisään, missä vesipitoisuus on pienempi. Seurauksena on, että koaservaattien pinta saa tietyn rakenteen ja sen yhteydessä ominaisuuden siirtää joitain aineita tiettyyn suuntaan ja olla päästämättä toisia läpi.

Tästä ominaisuudesta johtuen joidenkin aineiden pitoisuus koaservaattien sisällä kasvaa entisestään, kun taas toisten pitoisuus pienenee, ja koaservaattien komponenttien väliset reaktiot saavat tietyn suunnan. Koacervaattipisaroista tulee väliaineesta eristettyjä järjestelmiä. Syntyy protosoluja tai protobionteja.

Tärkeä askel kemiallisessa evoluutiossa oli kalvorakenteen muodostuminen. Rinnakkain kalvon ilmestymisen kanssa aineenvaihdunta järjestyi ja parani. Katalyyteillä olisi pitänyt olla merkittävä rooli aineenvaihdunnan lisäkomplikaatioissa tällaisissa järjestelmissä.

Yksi elävän olennon pääominaisuuksista on kyky replikoitua, toisin sanoen luoda kopioita, joita ei voi erottaa kantamolekyyleistä. Tämä ominaisuus on nukleiinihapoilla, jotka toisin kuin proteiinit pystyvät replikoitumaan.

Koaservaatteihin voi muodostua protenoidi, joka pystyy katalysoimaan nukleotidien polymeroitumista muodostamalla lyhyitä RNA-ketjuja. Näillä ketjuilla voisi olla sekä primitiivisen geenin että lähetti-RNA:n rooli. DNA, ribosomit, siirto-RNA:t tai proteiinisynteesin entsyymit eivät ole vielä osallistuneet tähän prosessiin. Ne kaikki ilmestyivät myöhemmin.

Jo protobionttien muodostumisvaiheessa luultavasti tapahtui luonnollinen valinta, eli joidenkin muotojen säilyminen ja toisten eliminointi (kuolema). Siten progressiiviset muutokset protobiontien rakenteessa korjautuivat valinnan vuoksi.

Sellaisten rakenteiden ilmestyminen, jotka kykenevät lisääntymään, replikoitumaan ja vaihtelemaan, määrää ilmeisesti elämän kehityksen neljännen vaiheen.

Joten myöhään arkeanissa (noin 3,5 miljardia vuotta sitten) pienten altaiden tai matalien, lämpimien ja ravinteikkojen merien pohjalle syntyivät ensimmäiset primitiiviset elävät organismit, jotka olivat ravintotyypin mukaan heterotrofeja, eli ne ruokkivat. valmiilla orgaanisilla aineilla, jotka syntetisoituvat kemiallisen evoluution aikana.

Fermentaatio, orgaanisten aineiden entsymaattinen muunnosprosessi, jossa muut orgaaniset aineet toimivat elektronien vastaanottajina, toimi aineenvaihdunnan välineenä.

Osa näissä prosesseissa vapautuvasta energiasta varastoituu ATP:n muodossa. On mahdollista, että jotkut organismit käyttivät myös redox-reaktioiden energiaa elämänprosesseihin, eli ne olivat kemosynteettisiä.

Ajan myötä ympäristön vapaan orgaanisen aineen varat vähenivät, ja organismit, jotka pystyivät syntetisoimaan orgaanisia yhdisteitä epäorgaanisista, saivat etua.

Tällä tavalla, luultavasti noin 2 miljardia vuotta sitten, syntyivät ensimmäiset syanobakteerityyppiset fototrofiset organismit, jotka pystyivät käyttämään valoenergiaa orgaanisten yhdisteiden synteesiin CO2:sta ja H2O:sta vapauttaen samalla vapaata happea.

Siirtyminen autotrofiseen ravitsemukseen oli erittäin tärkeä elämän evoluution kannalta maapallolla, ei vain orgaanisen aineen reservien luomisen kannalta, vaan myös ilmakehän kyllästymisen kannalta hapella. Samaan aikaan ilmakehä alkoi saada hapettavaa luonnetta.

Otsoniseulan ulkonäkö suojeli primaarisia organismeja ultraviolettisäteiden haitallisilta vaikutuksilta ja lopetti orgaanisten aineiden abiogeenisen (ei-biologisen) synteesin.

Nämä ovat nykyaikaisia ​​tieteellisiä ideoita elämän syntymisen ja muodostumisen päävaiheista maan päällä.

Visuaalinen kaavio elämän kehityksestä maapallolla (napsautettava)

Lisäys:

"mustien tupakoitsijoiden" ihmeellinen maailma

Tieteessä on pitkään uskottu, että elävät organismit voivat olla olemassa vain Auringon energiasta. Jules Verne romaanissaan Journey to the Centre of the Earth kuvaili alamaailmaa dinosauruksista ja muinaisista kasveista. Tämä on kuitenkin fiktiota. Mutta kuka olisi uskonut, että Auringon energiasta eristetty maailma, jossa on täysin erilaisia ​​eläviä organismeja. Ja hänet löydettiin Tyynenmeren pohjalta.

1900-luvun 50-luvulla uskottiin, että valtameren syvyyksissä ei voi olla elämää. Auguste Picardin keksimä batyskaafi hälvensi nämä epäilykset.

Hänen poikansa Jacques Picard laskeutui yhdessä Don Walshin kanssa Triesten batyskaafissa Mariana-hautaan yli kymmenen tuhannen metrin syvyyteen. Aivan pohjassa sukelluksen osallistujat näkivät elävän kalan.

Sen jälkeen monien maiden valtameren tutkimusmatkat alkoivat kammata syvänmeren kuilua syvänmeren verkoilla ja löytää uusia eläinlajeja, perheitä, luokkia ja jopa luokkia!

Upotus kylpysafeihin parani. Jacques-Yves Cousteau ja monien maiden tiedemiehet tekivät kalliita sukelluksia valtamerten pohjalle.
70-luvulla tehtiin löytö, joka käänsi monet tutkijoiden ideat ylösalaisin. Vikoja löydettiin Galapagossaarten läheltä 2-4 tuhannen metrin syvyydessä.
Ja pohjasta löydettiin pieniä tulivuoria - hydrotermejä. Merivesi, joka putoaa maankuoren vaurioihin, haihtui erilaisten mineraalien mukana pienten, jopa 40 metriä korkeiden tulivuorten kautta.
Näitä tulivuoria kutsuttiin "mustiksi tupakoitsijoiksi" niistä tulevan mustan veden vuoksi.

Uskomattominta on kuitenkin se, että sellaisessa vedessä, joka on täynnä rikkivetyä, raskasmetalleja ja erilaisia ​​myrkyllisiä aineita, kukoistaa elinvoimainen elämä.

Tupakoitsijoista tulevan veden lämpötila on 300° C. Auringon säteet eivät tunkeudu neljän tuhannen metrin syvyyteen, joten rikasta elämää ei voi olla.
Jopa matalammissa syvyyksissä pohjaeliöt ovat erittäin harvinaisia, puhumattakaan syvistä syvyyksistä. Siellä eläimet ruokkivat orgaanista roskaa, joka putoaa ylhäältä. Ja mitä suurempi syvyys, sitä huonompi pohjan käyttöikä.
Mustien tupakoitsijoiden pinnoilta on löydetty kemoautotrofisia bakteereja, jotka hajottavat planeetan sisältä purkautuneita rikkiyhdisteitä. Bakteerit peittävät pohjapinnan yhtenäisenä kerroksena ja elävät aggressiivisissa olosuhteissa.
Niistä on tullut ravintoa monille muille eläinlajeille. Yhteensä on kuvattu noin 500 eläinlajia, jotka elävät "mustien tupakoitsijoiden" äärimmäisissä olosuhteissa.

Toinen löytö oli vestimentifera, joka kuuluu omituisten eläinten - pogonoforien - luokkaan.

Nämä ovat pieniä putkia, joista ulkonevat pitkiä putkia päissä lonkeroilla. Epätavallinen asia näissä eläimissä on, että niillä ei ole ruoansulatusjärjestelmää! He astuivat symbioosiin bakteerien kanssa. Vestimentiferin sisällä on elin - trofosomi, jossa elää monia rikkipitoisia bakteereja.

Bakteerit saavat elämänsä ajan rikkivetyä ja hiilidioksidia, vestimentifera syö itse ylimääräisen lisääntyvän bakteerin. Lisäksi lähistöltä löydettiin suvujen Calyptogena ja Bathymodiolus simpukoita, jotka myös symbioosin bakteerien kanssa lakkasivat olemasta riippuvaisia ​​ravinnonhausta.

Yksi hydrotermien syvänmeren maailman epätavallisimmista olennoista on Alvinella pompeii -madot.

Ne on nimetty analogian vuoksi Pompejin tulivuoren purkauksen kanssa - nämä olennot elävät kuuman veden vyöhykkeellä, jonka lämpötila on 50 ° C, ja rikkihiukkasten tuhka putoaa jatkuvasti niiden päälle. Madot muodostavat yhdessä vestimentiferien kanssa todellisia "puutarhoja", jotka tarjoavat ruokaa ja suojaa monille organismeille.

Ravut ja kymmenjalkaiset elävät niitä ruokkivien vestimentifera- ja Pompeii-matojen yhdyskuntien joukossa. Myös näiden "puutarhojen" joukossa on mustekaloja ja kaloja ankeriasturskaperheestä. Mustien tupakoitsijoiden maailmaan sisältyi myös kauan sukupuuttoon kuolleita eläimiä, jotka oli työnnetty pois valtameren muista osista, kuten neolepat.

Nämä eläimet olivat yleisiä 250 miljoonaa vuotta sitten, mutta kuolivat sitten sukupuuttoon. Täällä naarmujen edustajat tuntevat olonsa rauhalliseksi.

"Mustisten tupakoitsijoiden" ekosysteemien löytämisestä on tullut biologian merkittävin tapahtuma. Tällaisia ​​ekosysteemejä on löydetty eri puolilta Maailmanmerta ja jopa Baikal-järven pohjalta.

Pompejin mato. Valokuva life-grind-style.blogspot.com

Elämän synty maapallolla on yksi luonnontieteen tärkeimmistä ongelmista. Jo muinaisina aikoina ihmiset esittivät itselleen kysymyksiä siitä, mistä villieläimet ovat peräisin, miten elämä syntyi Maahan, missä kulkee siirtymä elottomasta elämään jne. Kymmenien vuosisatojen aikana näkemykset elämän ongelmasta ovat muuttuneet. , on esitetty erilaisia ​​ajatuksia, hypoteeseja ja käsitteitä. Tämä kysymys huolestuttaa ihmiskuntaa tähän päivään asti.

Jotkut elämän syntyä koskevat ajatukset ja hypoteesit ovat yleistyneet luonnontieteen kehityshistorian eri ajanjaksoina. Tällä hetkellä elämän syntymiselle on viisi hypoteesia:

1. Kreationismi - hypoteesi, jonka mukaan yliluonnollinen olento loi elämän luomistoimen seurauksena, eli Jumala.

2. Vakaan tilan hypoteesi, jonka mukaan elämää on aina ollut olemassa.

3. hypoteesi elämän spontaanista syntymisestä, joka perustuu ajatukseen elämän toistuvasta syntymisestä elottomasta aineesta.

4. Panspermian hypoteesi, jonka mukaan elämää tuotiin Maahan ulkoavaruudesta.

5. Hypoteesi elämän historiallisesta alkuperästä biokemiallisen evoluution kautta.

Mukaan kreationistinen hypoteesi, jolla on pisin historia, elämän luominen on jumalallisen luomisen teko. Todisteena tästä on elävissä organismeissa erityinen voima, "sielu", joka hallitsee kaikkia elämänprosesseja. Kreationismin hypoteesi on saanut inspiraationsa uskonnollisista uskomuksista, eikä sillä ole mitään tekemistä tieteen kanssa.

Mukaan vakaan tilan hypoteesi, elämä ei koskaan syntynyt, vaan se oli olemassa ikuisesti yhdessä Maan kanssa, ja se erottui monista elävistä olennoista. Maapallon elämänolosuhteiden muuttuessa tapahtui myös lajimuutos: jotkut katosivat, toiset ilmestyivät. Tämä hypoteesi perustuu pääasiassa paleontologiseen tutkimukseen. Pohjimmiltaan tämä hypoteesi ei päde elämän alkuperän käsitteisiin, koska se ei pohjimmiltaan vaikuta kysymykseen elämän alkuperästä.

Hypoteesi elämän spontaanista syntymisestä esitettiin muinaisessa Kiinassa ja Intiassa vaihtoehtona kreationismille. Tämän hypoteesin ajatuksia tukivat antiikin Kreikan ajattelijat (Platon, Aristoteles) sekä nykyajan tiedemiehet (Galileo, Descartes, Lamarck). Tämän hypoteesin mukaan elävät organismit (alemmat) voivat ilmaantua spontaanisti syntyessään elottomasta aineesta, joka sisältää jonkinlaisen "aktiivisen aineksen". Joten esimerkiksi Aristoteleen mukaan hyönteiset ja sammakot voivat tietyissä olosuhteissa alkaa lietessä, kosteassa maaperässä; madot ja levät seisovassa vedessä, mutta kärpäsen toukkia mätäneessä lihassa sen mätäneessä.

Kuitenkin XVII vuosisadan alusta. tämä ymmärrys elämän alkuperästä alkoi kyseenalaistaa. Konkreettisen iskun tälle hypoteesille antoi italialainen luonnontieteilijä ja lääkäri F. Redi (1626–1698), joka paljasti vuonna 1688 elämän ilmaantumisen olemuksen mätänevässä lihassa. F. Redi muotoili periaatteensa: "Kaikki elävät asiat ovat elävistä olennoista" ja hänestä tuli biogeneesin käsitteen perustaja, jonka mukaan elämä voi syntyä vain edellisestä elämästä.

Ranskalainen mikrobiologi L. Pasteur (1822-1895) osoitti viruskokeillaan lopulta epäjohdonmukaisuuden spontaanista spontaanista elämän synnystä. Kumottuaan tämän hypoteesin hän ei kuitenkaan tarjonnut omaansa, ei valaillut kysymystä elämän alkuperästä.

L. Pasteurin kokeilla oli kuitenkin suuri merkitys rikkaan empiirisen materiaalin saamisessa aikansa mikrobiologian alalla.

Panspermian hypoteesi- elämän epämaallisesta alkuperästä tuomalla "elämän bakteerit" avaruudesta Maahan - ilmaisi ensimmäisen kerran saksalainen biologi ja lääkäri G. Richter 1800-luvun lopulla. Panspermian käsite (kreikasta. panoroida-kaikki, siittiöitä- siemen) mahdollistaa elämän syntymisen eri aikoina universumin eri osissa ja sen siirtymisen eri tavoin Maahan (meteoriitit, asteroidit, kosminen pöly).

Itse asiassa tällä hetkellä on saatu joitakin tietoja, jotka viittaavat mahdollisuuteen muodostua orgaanisia aineita kemiallisin keinoin avaruusolosuhteissa. Siten vuonna 1975 kuun maaperästä löydettiin aminohappojen esiasteita. Yksinkertaisimpia hiiliyhdisteitä, mukaan lukien lähellä aminohappoja, on löydetty tähtienvälisistä pilvistä. Meteoriittien koostumuksesta löydettiin aldehydejä, vettä, alkoholeja, syaanihappoa jne.

Panspermian käsitteen yhtyivät 1800-luvun lopun ja 1900-luvun alun suurimmat tiedemiehet: saksalainen kemisti ja agronomi J. Liebig, englantilainen fyysikko W. Thomson, saksalainen luonnontieteilijä G. Helmholtz ja ruotsalainen fysikaalinen kemisti S. Arrhenius. . S. Arrhenius vuonna 1907 jopa kuvaili kirjoituksissaan, kuinka organismien elävät itiöt lähtevät pölyhiukkasten mukana ulkoavaruuteen muilta planeetoilta. Vaeltaessaan valtavissa avaruuden avaruudessa tähtien valon paineessa ne putosivat planeetoille ja suotuisissa olosuhteissa (mukaan lukien maan päällä) he aloittivat uuden elämän. Panspermia-ajatuksia tukivat myös jotkut venäläiset tiedemiehet: geofyysikko P. Lazarev, biologi L. Berg, maaperäbiologi S. Kostytšev.

Ajatus elämän alkuperästä maapallolla on melkein sen muodostumishetkestä lähtien. Kuten tiedät, maapallo syntyi noin 5 miljardia vuotta sitten. Tämä tarkoittaa, että elämä on voinut syntyä aurinkokunnan muodostumisen aikana eli avaruudessa. Koska Maan evoluution kesto ja elämä siinä vaihtelee hieman, on olemassa versio, jonka mukaan elämä maapallolla on jatkoa sen ikuiselle olemassaololle. Tämä asema on lähellä teoriaa elämän ikuisesta olemassaolosta universumissa. Globaalin evoluutioprosessin mittakaavassa voidaan olettaa, että elämän synty Maapallolle saattaa ilmeisesti osua samaan aikaan aineen muodostumisen ja olemassaolon kanssa. Akateemikko V. Vernadsky jakoi ajatuksen elämän ikuisuudesta ei sen uudelleenjakautumisen yhteydessä avaruudessa, vaan aineen ja elämän jatkuvuuden ja keskinäisen yhteyden mielessä. Hän kirjoitti, että "elämä ja aine ovat erottamattomia, toisiinsa liittyviä, eikä niiden välillä ole ajallista järjestystä." Venäläinen biologi ja geneetikko Timofejev-Resovsky (1900-1982) esittää saman ajatuksen. Lyhyessä esseellään evoluutioteoriasta (1977) hän huomautti nokkelasti: "Olemme kaikki niin materialisteja, että olemme kaikki hullun huolissamme elämän alkamisesta. Samaan aikaan emme juuri välitä siitä, kuinka aine syntyi. Täällä kaikki on yksinkertaista. Materia on ikuista, se on aina ollut, eikä kysymyksiä tarvita. Aina ollut. Mutta elämän täytyy ilmeisesti syntyä. Tai ehkä hän on aina ollut. Eikä kysymyksiä tarvitse, se on aina ollut, ja siinä se."

Panspermian perustelemiseksi populaaritieteellisessä kirjallisuudessa annetaan "faktoja" tunnistamattomista lentävistä esineistä, muukalaisten saapumisesta maan päälle, kalliotopologisista piirustuksista.

Tällä käsitteellä ei kuitenkaan ole vakavia todisteita, ja monet argumentit vastustavat sitä. Tiedetään, että elävien olentojen elinolojen valikoima on melko kapea. Siksi on epätodennäköistä, että elävät organismit selviäisivät avaruudessa ultraviolettisäteiden, röntgensäteiden ja kosmisen säteilyn vaikutuksesta. Mutta mahdollisuutta tuoda tiettyjä elämän edellytyksiä planeetallemme ulkoavaruudesta ei ole poissuljettu. On huomattava, että tällä ei ole perustavanlaatuista merkitystä, koska panspermian käsite ei ratkaise pohjimmiltaan elämän alkuperän ongelmaa, vaan siirtää sen vain Maan ulkopuolelle paljastamatta sen muodostumismekanismia.

Näin ollen yhtäkään näistä neljästä hypoteesista ei ole toistaiseksi vahvistettu luotettavilla kokeellisilla tutkimuksilla.

Modernin tieteen kannalta vakuuttavin on viides hypoteesi - hypoteesi elämän syntymisestä historiallisessa menneisyydessä biokemiallisen evoluution seurauksena. Sen kirjoittajat ovat venäläinen biokemisti akateemikko A. Oparin (1923) ja englantilainen fysiologi S. Haldane (1929). Käsittelemme tätä hypoteesia yksityiskohtaisesti seuraavassa osiossa.

Hypoteesi elämän syntymisestä historiallisessa menneisyydessä biokemiallisen evoluution seurauksena A. I. Oparina

A. Oparinin hypoteesin sekä nykyajan tieteen näkökulmasta elämän synty elottomasta aineesta tapahtui universumin luonnollisten prosessien seurauksena aineen pitkän evoluution aikana. Elämä on aineen ominaisuus, joka ilmestyi maan päälle tietyllä hetkellä sen historiaa. Tämä on seurausta prosesseista, jotka tapahtuvat ensin monia miljardeja vuosia maailmankaikkeuden mittakaavassa ja sitten satoja miljoonia vuosia maan päällä.

A. Oparin tunnisti useita biokemiallisen evoluution vaiheita, joiden perimmäisenä tavoitteena oli primitiivinen elävä solu. Kehitys sujui seuraavan kaavan mukaan:

1. Maaplaneetan geokemiallinen evoluutio, yksinkertaisimpien yhdisteiden synteesi, kuten CO 2,1 h[H 3 , H 2 0 jne., veden siirtyminen höyrystä nestemäiseen tilaan asteittaisen prosessin seurauksena Maan jäähtyminen. Ilmakehän ja hydrosfäärin kehitys.

2. Orgaanisten aineiden muodostuminen epäorgaanisista yhdisteistä - aminohapoista - ja niiden kerääntyminen primaariseen valtamereen auringon sähkömagneettisen vaikutuksen, kosmisen säteilyn ja sähköpurkausten seurauksena.

3. Orgaanisten yhdisteiden asteittainen komplikaatio ja proteiinirakenteiden muodostuminen.

4. Proteiinirakenteiden eristäminen alustasta, vesikompleksien muodostaminen ja vesipitoisen kuoren luominen proteiinien ympärille.

5. Tällaisten kompleksien fuusio ja koaservaattien muodostuminen (lat. coacervus- hyytymä, kasa, kertymä), joka pystyy vaihtamaan ainetta ja energiaa ympäristön kanssa.

6. Metallien imeytyminen koaservaattien toimesta, mikä johti biokemiallisia prosesseja kiihdyttävien entsyymien muodostumiseen.

7. Hydrofobisten lipidirajojen muodostuminen koaservaattien ja ulkoisen ympäristön välille, mikä johti puoliläpäisevien kalvojen muodostumiseen, mikä varmisti koaservaatin toiminnan vakauden.

8. Itsesääntelyn ja itsensä lisääntymisen prosessien kehittyminen evoluution aikana näissä muodostelmissa.

Joten, A. Oparinin hypoteesin mukaan, elävän aineen primitiivinen muoto ilmestyi. Tällainen on hänen mielestään aineen esibiologinen evoluutio.

Akateemikko V. Vernadsky liitti elämän syntymisen voimakkaaseen harppaukseen, joka keskeytti maankuoren eloton kehityksen. Tämä harppaus (haarautuminen) toi niin monia ristiriitoja evoluutioon, että ne loivat edellytykset elämän syntymiselle.

Maapallon elämän historia kätkee monia salaisuuksia. Paljastuvatko ne koskaan, tieteen tuleva kehitys näyttää.

Rajaudumme kulttuurihistorialliseen tarkasteluun kaikista hypoteeseista, jotka koskevat elämän syntyä maapallolla. Luonnontieteellisen konseptin puitteissa kiinnitämme erityistä huomiota biokemiallisen evoluutioteorian konstruktiiv-teoreettisiin malleihin.

Koska biologisella ajalla - iällä on "ajan nuoli", joka on suunnattu menneisyydestä tulevaisuuteen ja sitä kuvaa kolmikko: syntymä - ikääntyminen - kuolema, evoluutioidea syntyi jo mytologiassa ja muodostui muinaisessa luonnonfilosofiassa v. spontaanin sukupolven teoria elämä elottomasta aineesta, kun taas sen oletettiin olevan monisukupolvi perustuen naiiviin transformismiin yksittäisten elinten satunnaisen yhdistelmän kautta (Empedokles, 495-435 eKr.), lajien äkillinen muunnos (Anaksimen, 384-322 eKr.). Aristoteles (384-322 eKr.) muodosti teorian elämän spontaanista syntymisestä teoriaksi elävien muotojen asteittaisesta kehityksestä (yksinkertaisesta monimutkaiseksi), joka leikkaa keskiajalla kreationistinen teoria.

kreationismi(luominen, luominen) - sisältää teesin maailman ja ihmisen jumalallisesta luomisesta. Tämän teorian mukaan elämä on seurausta menneisyyden yliluonnollisista tapahtumista. Monet ajattelun estetiikan tutkijat yhdistävät itse asiassa evoluution idean kreationismiin. Meistä näyttää siltä, ​​että 1900-luvun venäläisen filosofin Merab Mamardashvilin ajattelun estetiikka, joka johtaa pyhän ja maallisen ajattelun risteykseen "kohtauspisteessä, jossa ajattelimme ajatusta, jota ei tahdo tai halu voi saada." ajatus, näyttää oikeutetulta. Hän ajattelee tai ei. Ja jos ajattelemme sitä, jos olemme tässä leikkauspisteessä kerätyn olennon täyteydessä, se ei ohita meitä. Silloin olemme tämän ajatuksen arvoisia tai toisin sanoen lahjan arvoisia. Lahja ei seuraa ansioistamme, olemme sen arvoisia vain silloin, kun se tapahtuu meille, ja tämä on polku kaaria pitkin, ei vaakatasossa, koska olemme yhteydessä ja sulautuneet korkeampaan, ylitietoiseen.

1600-luvulla oli biogeneesin teoria, joka tiivistyy väitteeseen, että elämä voi syntyä vain edellisestä elämästä, eli "elävästä elävästä". Sen perusti italialainen lääkäri ja biologi F. Redi, ja se tunnetaan kirjallisuudessa "Redi-periaatteena". Ranskalainen biologi Louis Pasteur vuonna 1862 osoitti vakuuttavilla kokeilla yksinkertaisimpien organismien spontaanin synnyttämisen mahdottomuuden nykyaikaisissa olosuhteissa ja hyväksyi periaatteen "kaikki elävät elävistä olennoista". Modernin mikrobiologian ja immunologian perustajan L. Pasteurin ajattelun estetiikka risteää selvästi kreationismin kanssa seuraavassa lausunnossa: "Mitä enemmän tutkin luontoa, sitä enemmän pysähdyn kunnioittavaan hämmästykseen Luojan tekojen edessä. Rukoilen työssäni laboratoriossa."

Evoluutioideoiden täydentävyyden periaate kreationismin kanssa on myös tunnusomaista J.B.:n kehitysperiaatteelle. Lamarck (1744-1829), joka oletti seuraavat ehdot: organismit ovat muuttuvia; lajit (ja muut taksonomiset luokat) ovat ehdollisia ja muuttuvat vähitellen uusiksi lajiksi; organismien historiallisten muutosten yleinen suuntaus on niiden organisoitumisen asteittainen parantaminen (gradaatio), jonka liikkeellepaneva voima on luonnon alkuperäinen (Luojan asettama) edistyksenhalu. Lamarckismille on ominaista kaksi toisiaan täydentävää piirrettä: teleologismi - organismeille ominaisena parannushaluna, organismikeskeisyys - organismin tunnustaminen evoluution perusyksikkönä.

Charles Darwin (1809 - 1882) laati yhteenvedon yksittäisistä evoluutioideoista ja loi yhtenäisen, yksityiskohtaisen evoluutioteorian. Hän piti evoluution liikkeellepanevana voimana perinnöllistä vaihtelua ja luonnonvalintaa sekä evoluution perusyksikkönä kunkin lajin eliötä eli itse asiassa yksittäisiä yksilöitä. Selviytyneet yksilöt synnyttävät seuraavan sukupolven, ja siten "onnekkaat" positiiviset muutokset välittyvät seuraaville sukupolville. Hyvin usein Charles Darwinin luonnonvalinnan teoria vastustaa kreationismia. Kääntykäämme kuitenkin Charles Darwinin ajattelun estetiikkaan: "Maailma lepää kaavoilla ja ilmenemismuodoissaan se näkyy mielen tuotteena - tämä on osoitus sen Luojasta."

"Jumala, joka on todella velvollinen entiselle koneelle, sallii sinun hypätä kuilun yli elävien ja kuolleiden, luonnon ja hengen välillä säilyttäen samalla kuilun." Jumala (Luoja) on mielemme monimutkainen, luova rakennelma, joka osoittaa kyvyn sivistää ihmiskunnan ajattelemaan abstraktia. Keskiajalla kreationismin teoria muotoutuu tunnustusfilosofisissa teologioissa ja uskonnoissa, jotka perustuvat teesiin: "Jumala tunnetaan vain uskon kautta", jolloin uskonto erotti uskon jumalalliseen maailman luomiseen tieteestä eli tieteestä. tieteellinen maailman tuntemisen menetelmä, joka perustuu joukkoon empiirisiä ja teoreettisia menetelmiä. Samalla hyvä ja paha saavat pyhän rangaistuksen uskonnossa, ja ihminen löytää sisäisen rauhan ja valon työhön epätäydellisestä maailmastamme. Tämä ilmaistaan ​​selkeimmin seuraavassa opetuksessa, jonka on kirjoittanut M.V. Lomonosov: "Matemaatiko ei ole järkevä, jos hän haluaa mitata jumalallista tahtoa kompassilla. Sellainen on teologian opettaja, jos hän ajattelee, että Psalterista voi oppia tähtitiedettä ja kemiaa.

He yrittivät selittää elämän ilmaantumista maapallolle tuomalla sen käyttöön muista kosmisista maailmoista. Vuonna 1865 saksalainen lääkäri G. Richter esitti hypoteesin kosmosoaneista (kosmiset bakteerit), jonka mukaan elämä on ikuista ja maailmanavaruudessa elävät bakteerit voidaan siirtää planeetalta toiselle. nousi vakaan tilan teoria, jonka mukaan elämää on aina ollut olemassa, perustuen jossain määrin "Redi-periaatteeseen". Tätä hypoteesia tukivat monet 1800-luvun tiedemiehet - W. Thompson, G. Helmholtz ja muut. Tietyssä määrin suuri tiedemiehemme V.I. Vernadsky, joka uskoi, että elämä maapallolla ilmestyi samanaikaisesti maan ilmestymisen kanssa.

Richterin mallin vakaan tilan teoria leikkaa panspermian teoria, jonka kuuluisa ruotsalainen luonnontieteilijä S. Arrhenius esitti vuonna 1907: "Universumissa on aina elämän bakteereita, jotka liikkuvat avaruudessa valonsäteiden paineen alaisena; joutuessaan planeetan vetovoimapiiriin, he asettuvat sen pinnalle ja luovat elämän alun tälle planeetalle. Panspermian rakenteelliset - teoreettiset mahdollisuudet vahvistetaan useilla kokeilla: orgaanisten yhdisteiden jäämien havaitseminen meteoriitti- ja komeetta-aineissa, aminohappojen esiasteet kuun maaperässä, mikro-organismien jälkiä oletettavasti Marsin alkuperää olevassa meteoriitissa. Ilmeisesti nämä 1900-luvun jälkipuoliskolla tehdyt löydöt laajenevat, kun ihminen tutkii ulkoavaruutta.

Globaalin evoluution luonnontieteellisen periaatteen puitteissa vakaan tilan teoria ei kuitenkaan ole tuottava, eikä panspermian teoria myöskään tarjoa mitään mekanismia elämän ensisijaisen alkuperän selittämiseksi; se yksinkertaisesti siirtää elämän syntyongelman johonkin muuhun paikkaan universumissa.

Joten evolutionaaristen "ajan nuolien" puitteissa, jotka perustuvat täydentävyyden periaatteeseen, jää kaksi toisensa poissulkevaa ja mahdollisesti toisiaan täydentävää, ainakin ajattelun estetiikassa, kreationismin teoria ja teoria. biokemiallisen evoluution teoria. Meidän mielestämme näiden teorioiden risteyksessä sekä usko uskonnolliseen fanatismiin että tieteelliseen absolutismiin vaikuttavat perusteettomilta. Meistä näyttää siltä, ​​että tunne "uskonnollinen usko korkeampaan, ylitietoisuuteen ja ihailu" luonnon harmoniaa kohtaan maan päällä ja kosmoksessa ja vakaumus, että "käsitteellisessä rahastossa (sekä geenipoolissa) Maa” kaikki elementit ovat merkittäviä ja tärkeitä on perusta ihmissivilisaation paitsi henkisen, myös aineellisen kulttuurin.

1900-luvun 70-luvulla muotoiltu antrooppinen periaate puhuu sekä elämän synty- että kehitysprosessin ei-satunnaisuuden puolesta. Sen olemus piilee siinä, että pienikin poikkeama minkä tahansa perusvakion arvossa johtaa siihen, että maailmankaikkeudessa ei voi ilmaantua erittäin järjestettyjä rakenteita. Esimerkiksi Planckin vakion kasvu 10 % tekee mahdottomaksi protonin yhdistymisen neutroniin, eli nukleosynteesi tulee mahdottomaksi. Planckin vakion pieneneminen 10 % johtaisi vakaan 2 He -ytimen muodostumiseen, mikä johtaisi kaiken vedyn palamiseen maailmankaikkeuden laajenemisen alkuvaiheessa tai tähtien romahtamiseen myöhemmissä vaiheissa. . Tiede on törmännyt suureen joukkoon tosiasioita, joiden erillinen tarkastelu luo vaikutelman selittämättömistä sattumuksista, jotka ovat ihmeen rajalla. (lisätietoja: Barron J.D., Tipler F.J. The antropic cosmological Principle, Oxford, 2-nd., toim., 1986). Fyysikon J. Wheelerin mukaan: "Elävyyttä antava tekijä on koko mekanismin keskellä ja rakentaa maailman."

Samaan aikaan biokemiallisen evoluution konstruktiivis-teoreettiset mallit perustuvat olettamukseen, että elämä syntyi kemiallisia ja fysikaalisia lakeja noudattavien prosessien seurauksena. Siten asetamme, perustellusti tai ei, fysiikan ja kemian lait "koko maailman rakentavan mekanismin" keskipisteeseen.

Ensimmäiset kolme vaihetta liittyvät kemiallisen evoluution ajanjaksoon, neljäs alkaa biologisen evoluution. Kemiallisen evoluution käsite on vahvistettu useilla kokeilla. Tämän työn aloittivat vuonna 1953 S. Miller ja G. Ury, jotka joutuessaan alttiiksi kipinäpanokselle metaanin ja vesihöyryn kaasuseoksessa saivat joukon pieniä orgaanisia molekyylejä, jotka ensimmäistä kertaa osoittivat mahdollisuus abiogeeniseen orgaanisten yhdisteiden synteesiin järjestelmissä, jotka jäljittelevät maapallon ensisijaisen ilmakehän oletettua koostumusta.

Monimutkaiset kemiallisen evoluution prosessit, jotka johtavat biokemialliseen ja biologiseen evoluutioon, voidaan ilmaista yksinkertaisena sekvenssinä: atomit
yksinkertaisia ​​molekyylejä
monimutkaiset makromolekyylit ja ultramolekyylijärjestelmät (probiontit)

yksisoluisia organismeja.

Ensimmäisiä soluja pidetään kaikkien kasvien, eläinten ja bakteerien elävien organismien prototyypeinä.

Kuitenkin tässä kaikkien elävien fysikaalisessa ja kemiallisessa rakenteessa antrooppinen periaate on luonnollisesti läsnä, ts. usko maapallon elämän synty- ja kehitysprosessin ei-satunnaiseen luonteeseen. Lisäksi maa-aineen biokemiallisen evoluution teorian ja panspermian teorian leikkausmahdollisuutta ei poisteta. Itse biokemiallisen evoluution teoria sai mallien teoreettisen rakentamisen tieteellisen luonteen, jonka Maan geokronologinen historia vahvisti kokeellisesti vasta 1900-luvulla aineen biologisen tason molekyyligeneettisen tason löytämisen ja evoluution muodostumisen jälkeen. kemia.

Biokemiallisen evoluution teoria perustuu abiogeneesin käsitteeseen - orgaanisten yhdisteiden muodostumiseen, jotka ovat yleisiä elävässä luonnossa kehon ulkopuolella, ilman entsyymien osallistumista.

Kaikissa 1900-luvun 60-80-luvuilla esitetyissä lukuisissa hypoteeseissa oli selkeästi ilmaistu vastustus protobiologisen järjestelmän eli solun esi-isän ominaisuuksien suhteen. Ongelmana oli, että aineen kemiallisen muodon, joka ei ole vielä elämää, ja aineen biologisen muodon, joka on jo elämää, välillä on prebioottinen rakenne, joka liittyy siirtymiseen fysikaalis-kemiallisesta evoluutiosta biologiseen. Oli tarpeen löytää jonkinlainen esisolurakenne, joka voisi kehittyä, jotta se olisi geneettisten muutosten ja luonnollisen valinnan kohteena. Tuloksena tunnistettiin kaksi hypoteesia - koacervantti ja geneettinen.

Koacervanttihypoteesin perustana on väite, että biogeneesin alkuvaiheet liittyivät proteiinirakenteiden muodostumiseen "primäärisestä valtamerestä" koaservaation vuoksi - polymeerien vesiliuoksen spontaanin erottumisen eri pitoisuuksiksi. Tämän hypoteesin pääsäännöt muotoili ensimmäisen kerran A.I. Oparin vuonna 1924 (katso: Oparin A.I. Life, its nature, origin and development. M., 1968). Valinta pääasialliseksi syyksi koaservanttien parantamiselle primaarisiin eläviin olentoihin on Oparinin hypoteesin tärkein ehto.

Koacervanttihypoteesin puitteissa syntyi metodologinen periaate, ns holobioosi, eli solutyyppisten rakenteiden ensisijaisuus, joilla on kyky alkuaineaineenvaihduntaan, mukaan lukien entsymaattinen katalyysi.

Jos kuitenkin luotamme tasapainotermodynamiikkaan, elävien olentojen molekyylit eivät synny spontaanisti, vaan niiden muodostuminen vaatii monimutkaisen mekanismin "lämmittimen" ja "jääkaapin" jatkuvalle ja koordinoidulle toiminnalle termodynamiikan toisen lain mukaisesti. Todennäköisyys, että proteiinimolekyyli, joka koostuu 20 tyypistä aminohaposta, muodostuu satunnaisesti tietyn kaavan mukaan, on

Nimittäjässä oleva luku on liian suuri mielen käsitettäväksi. "Todennäköisyys - tähtitieteilijä Freud Hoylen mukaan - on räikeän pieni, niin pieni, että olisi mahdotonta ajatella, vaikka koko universumi koostuisi luomukeitosta." Jos kuitenkin siirrytään epätasapainoiseen termodynamiikkaan, niin säteilyentropia S rad. paljon enemmän kuin aineen entropia S todellinen. (S izl >> S todellinen.), sitten järjestäytyneiden rakenteiden muodostumisen todennäköisyys kiteistä proteiineihin ja nukleiinihappoihin kasvaa jyrkästi.

Kuitenkin tätä varten tuskin tarpeeksi luonnonvalintaa, jonka tarkoituksena on puhdistaa populaation geenipooli "viallisista" geeneistä, modifikaatio tapahtuu vain olemassa olevan geneettisen materiaalin puitteissa adaptiivisena vastauksena ympäristön muutokseen.

Tulee etualalle geneettinen hypoteesi, jonka mukaan nukleiinihapot syntyivät ensin proteiinisynteesin matriisipohjaksi. Tämän hypoteesin esitti ensimmäisen kerran vuonna 1929 amerikkalainen geneetikko G. Meller.

Geneettisen hypoteesin puitteissa syntyi metodologinen periaate, ns genobioosi, jossa vahvistetaan geneettisen koodin ominaisuudet omaavan molekyylijärjestelmän biokemiallisen evoluution tuloksena syntymisen ensisijaisuus.

Luonnonvalintaan lisättiin ajatus geneettisten ominaisuuksien diskreetistä jakamisesta, jossain määrin kvanttimekaniikan pääaseman perusteella: "Kaikki: aine, energia, hiukkasten kvanttiominaisuudet - ovat diskreettejä suureita, eikä mikään niistä voi mitataan muuttamatta sitä." Geneettinen hypoteesi yhdistää biokemiallisen evoluutioteorian globaaliin evolutionismiin, ja teoria elämän syntymisestä maapallolla liittyy uskoon "superrationaalisen, superrationaalisen" teleologismin olemassaoloon - parannushaluna, joka on luontainen koko universumissa aina "järkevän tarkkailijan" luomiseen asti. .

Geneettinen käsite on nykyään laajalti hyväksytty 1980-luvulla tehtyjen löytöjen seurauksena. On kokeellisesti todistettu, että yksinkertaisia ​​nukleiinihappoja voidaan replikoida ilman entsyymejä. Nukleiinihappojen kyky toimia templaatteina komplementaaristen ketjujen muodostuksessa on vakuuttavin argumentti ajatuksen puolesta johtavasta roolista perinnöllisen mekanismin biogeneesiprosessissa ja näin ollen geneettisen hypoteesin puolesta. elämän alkuperä.

1980-luvun alussa kävi selväksi, että vain ribonukleiinihappo (RNA) voi olla ensisijainen nukleiinihappo.

Toisin sanoen se oli RNA-molekyyli, joka saattoi muodostaa presellulaarisen esi-isän makromolekyylisubstraatin. Ratkaiseva löytö RNA-molekyylin roolista elämän syntyessä tiivistyy seuraavaan. Ensinnäkin tämä on RNA:n kyvyn vahvistaminen itsensä lisääntymiselle proteiinientsyymien puuttuessa. Toiseksi sen tosiasian vahvistaminen, että yhdellä pienistä RNA-molekyyleistä (ribosiini) itsessään on entsyymin toimintoja. Lopuksi, kolmanneksi, havaittiin, että RNA:lla on autokatalyyttisiä ominaisuuksia.

Siten voidaan katsoa, ​​että muinainen RNA yhdisti molemmat toiminnot: katalyyttisen ja informaatiogeneettisen, mikä tarjosi mahdollisuuden makromolekyylisen objektin itsensä lisääntymiseen. Toisin sanoen, se täytti kaikki evoluutiomekanismin vaatimukset yhdistäessään luonnollisen valinnan teorian perinnölliseen (geneettiseen) diskreettiin ominaisuuksien (alleelisten geenien) jakautumiseen ja ei-alleelisten geenien kytkentäteoriaan. Tämä vaikutti myöhempään RNA-pohjaisen makromolekyylijärjestelmän kehittymiseen tehokkaammaksi DNA-pohjaiseksi makromolekyylijärjestelmäksi proteiinisynteesin kannalta. Tällaisen evoluution prosessissa useimmissa tapauksissa informaatiogeneettiset ja katalyyttiset toiminnot erotettiin toisistaan. Erityisesti tulee korostaa sekä nukleiini- että proteiinimolekyylien "oikea-vasen" -epäsymmetrian olennaista roolia, jonka alkuperään on monia hypoteeseja ja jota ei ole vielä kokeellisesti todistettu. On mahdollista, että tällaisen epäsymmetrian syntymisellä oli yhtä syvälliset seuraukset elämän syntymiselle kuin baryoni-antibaryoni-epäsymmetrian ilmaantuminen maailmankaikkeuden evoluutioon.

Ongelma on myös on toiminnan aika ja paikka- Maapallo noin 4,5 miljardia vuotta sitten- ainutlaatuinen areena biokemialliselle evoluutiolle. Tai tämä prosessi tapahtui ja tapahtuu spontaanisti ja samaan aikaan "superrationaalisen, superrationaalisen" teleologismin pohjalta eri puolilla ulkoavaruutta, ja maapallo tarjosi vain suotuisat olosuhteet elämän kehittymiselle, joka oli jo noussut.

Siirtyen elävän luonnon ontogeneettiselle (organismi-) tasolle, 1940-luvulta lähtien solua, elämän kasvia, on pidetty elävän organismin rakenteellisena ominaisuutena. Toisin sanoen, Solu tunnustetaan elävän luonnon alimmiksi esineeksi joko itsenäisenä yksisoluisena organismina tai monisoluisen organismin autonomisena osana. Solua edeltävät elämänmuodot - virukset - ovat elävien ja elottomien välissä.

Vasta 1900-luvun 60-luvun alussa syntyi geneettinen käsitys elävän aineen soluorganisaatiosta, joka mahdollisti kaiken elävän jakamisen diskreetti kahteen ylivaltakuntaan - prokaryootit ja eukaryootit. Perustavimmat erot näiden kahden organismityypin välillä koskevat organisoitumisen ja lisääntymisen luonnetta geneettisellä tasolla; proteiineja syntetisoivien laitteiden rakenteet; proteiinien biosynteesin "aloitusmekanismien" luonne; RNA-molekyylin rakenteet; fotosynteesilaitteiston organisaatio ja luonne jne. Samaan aikaan prokaryooteilla tai eukaryooteilla ei ole tiettyjä evolutionaarisia etuja. Tämä viittaa siihen, että molemmat tämäntyyppiset organismit ovat peräisin yhteisestä esi-isästä tai arkkisolut, yhdistää prokaryoottien ja eukaryoottien piirteitä.

1970-luvulla löytö vahvisti tämän näkemyksen vahvasti arkebakteerit, jotka ovat prokaryootteja geneettisen laitteen organisaatiotyypin mukaan ja niillä on merkkejä, jotka tuovat ne lähemmäksi eukaryootteja. Suosituin tällä hetkellä symbioottinen hypoteesi, jonka mukaan eukaryoottisolu on useiden prokaryoottisolujen symbioosin tulos.

Tärkeä käsite elävän luonnon toiminnasta ontogeneettisellä tasolla on sen toimiva järjestelmä. Tämän käsitteen mukaan toiminnallinen systeemisyys johtuu siitä, että järjestelmien komponentit eivät vain ole vuorovaikutuksessa, vaan myös tehdä yhteistyötä.

Toiminnallisen johdonmukaisuuden käsite on universaali kaikilla elävän luonnon rakenteellisilla tasoilla. Se perustuu mutaatioiden (geneettisesti perinnöllinen vaihtoehtoisten piirteiden (alleelisten geenien) jakautuminen ja ei-alleelisten geenien kytkeminen sukupuolen genetiikassa) valinnan vuorovaikutukseen luonnollisen valinnan kanssa, kun alemmilla tasoilla tapahtuvat prosessit ovat ikään kuin organisoituja. toiminnallisilla yhteyksillä korkeammilla tasoilla ja osittain erikoistuneen säätelylaitteen (homeostaasin) avulla, kuten esimerkiksi hormonaaliset ja eläimen kehon ensimmäiset järjestelmät.

Funktionaalisen konsistenssin käsite voisi ilmaantua molekyyli-geneettisellä tasolla ja holobioosin ja genobioosin metodologisten periaatteiden symbioosin muodossa.

Tämä lähestymistapa poistaa jossain määrin proteiinin tai DNA:n/RNA:n ensisijaisuuden ongelman probiontien syntyessä. Uskotaan, että elämä kehittyi pienten molekyylien (orgaanisten ja epäorgaanisten) dynaamisen vuorovaikutuksen perusteella, ja ensimmäiset biopolymeerit voisivat olla seurausta pienten molekyylien autokatalyyttisistä reaktioista sadepisaroissa, jotka valaisevat ikiauringon ultraviolettisäteilyn. Ongelmana on kuitenkin näiden pisaroiden kypsyminen koaservanttipisaroiksi "primäärikeiton" opariiniskenaarion mukaisesti tai primäärisiksi kaksijuosteisiksi RNA:iksi geneettisen hypoteesin mukaisesti ja niiden myöhempi symbioosi arkkisoluksi.

Mielestämme N.V.:n ehdotuksen perusteella. Timofejev-Resovskin aksiooma, jonka mukaan elävän luonnon evoluutio on pohjimmiltaan arvaamaton, tämä aksiooma viittaa melko vaikeaan tapaan tutkia elämän alkuperää maapallolla ja antropologista ihmisen sukututkimusta, joka mielestämme johtaa vähintään kolme teoriaa (käsitettä) , nimittäin biokemiallisen evoluution luonnontieteellinen käsite panspermian ja kreationismin käsitteineen, jotka perustuvat antrooppiseen periaatteeseen ja globaalin evolutionismin periaatteeseen.

Hypoteesit elämän alkuperästä maapallolla. Elämä on yksi monimutkaisimmista luonnonilmiöistä. Muinaisista ajoista lähtien se on vaikuttanut salaperäiseltä ja tuntemattomalta - siksi materialistien ja idealistien välillä on aina käyty jyrkkää taistelua sen alkuperäkysymyksistä. Idealististen näkemysten kannattajat pitivät (ja pitävät edelleen) elämää henkisenä, ei-aineellisena alkuna, joka syntyi jumalallisen luomisen seurauksena. Materialistit päinvastoin uskoivat, että elämä maapallolla voisi syntyä elottomasta aineesta spontaanin syntymisen (abiogeneesin) tai toisista maailmoista saapumisen kautta, ts. on muiden elävien organismien tuote (biogeneesi).

Nykyaikaisten käsitteiden mukaan elämä on prosessi, jossa syntyy monimutkaisia ​​järjestelmiä, jotka koostuvat suurista orgaanisista molekyyleistä ja epäorgaanisista aineista ja jotka kykenevät lisääntymään, kehittymään ja ylläpitämään olemassaoloaan energian ja aineen vaihdon seurauksena ympäristön kanssa. .

Ihmisten tiedon kertyminen ympärillämme olevasta maailmasta, luonnontieteen kehittyminen, näkemykset elämän alkuperästä muuttuivat, esitettiin uusia hypoteeseja. Elämän alkuperää koskevaa kysymystä ei kuitenkaan ole vielä nykyäänkään lopullisesti ratkaistu. Elämän alkuperästä on monia hypoteeseja. Tärkeimmät niistä ovat seuraavat:

kreationismi (elämän on luonut Luoja);

Hypoteesit spontaanista syntymisestä (spontaani sukupolvi; elämä syntyi toistuvasti elottomasta aineesta);

Vakaan tilan hypoteesi (elämää on aina ollut olemassa);

Panspermia-hypoteesi (elämää tuotu maapallolle muilta planeetoilta);

Biokemialliset hypoteesit (elämä syntyi Maan olosuhteissa fysikaalisia ja kemiallisia lakeja noudattavien prosessien seurauksena, eli biokemiallisen evoluution seurauksena).

Kreationismi. Tämän uskonnollisen hypoteesin mukaan, jolla on muinaiset juuret, kaikki, mikä on olemassa maailmankaikkeudessa, mukaan lukien elämä, on luotu yhdestä Voimasta - Luojasta useiden menneisyyden yliluonnollisten luomistoimien seurauksena. Maapallolla nykyään elävät organismit ovat peräisin erikseen luoduista elävien olentojen perustyypeistä. Luodut lajit olivat alusta alkaen erinomaisesti organisoituja ja niillä oli kyky vaihtelua tiettyjen rajojen sisällä (mikroevoluutio). Lähes kaikkien yleisimpien uskonnollisten opetusten seuraajat pitävät kiinni tästä hypoteesista.

Genesiksen kirjassa esitetty perinteinen juutalais-kristillinen ajatus maailman luomisesta on aiheuttanut ja aiheuttaa edelleen kiistaa. Nykyiset ristiriidat eivät kuitenkaan kumoa luomisen käsitettä. Uskonto pohtiessaan kysymystä elämän syntymisestä etsii vastausta lähinnä kysymyksiin "miksi?" ja "mitä varten?", eikä kysymykseen "miten?". Jos tiede käyttää laajasti havainnointia ja kokeilua etsiessään totuutta, niin teologia ymmärtää totuuden jumalallisen ilmoituksen ja uskon kautta.

Maailman jumalallinen luomisprosessi esitetään vain kerran tapahtuneena ja siksi havainnoimattomana. Tässä suhteessa luomisen hypoteesia ei voida todistaa eikä kumota, ja se tulee aina olemaan olemassa yhdessä tieteellisten hypoteesien kanssa elämän syntymisestä.

Hypoteesi spontaanista sukupolvesta. Ihmiset uskoivat tuhansien vuosien ajan spontaaniin elämän sukupolveen, pitäen sitä tavanomaisena tapana ilmaantua elävistä olennoista elottomasta aineesta. Uskottiin, että spontaanin syntymisen lähteenä ovat joko epäorgaaniset yhdisteet tai hajoavat orgaaniset jäännökset. (abiogeneesin käsite). Tätä hypoteesia levitettiin muinaisessa Kiinassa, Babylonissa ja Egyptissä vaihtoehtona kreationismille, jonka kanssa se esiintyi. Ajatusta spontaanista sukupolvesta ilmaisivat myös antiikin Kreikan filosofit ja jopa aikaisemmat ajattelijat, ts. se näyttää olevan yhtä vanha kuin ihmiskunta itse. Näin pitkän historian aikana tätä hypoteesia on muutettu, mutta se on silti pysynyt virheellisenä. Aristoteles, jota usein ylistetään biologian perustajana, kirjoitti, että sammakot ja hyönteiset viihtyvät kosteassa maaperässä. Keskiajalla monet "onnistuivat" tarkkailemaan erilaisten elävien olentojen, kuten hyönteisten, matojen, ankerioiden, hiirten, syntymistä mätäneviin tai mätäneviin organismien jäänteisiin. Näitä "faktoja" pidettiin erittäin vakuuttavina, kunnes italialainen lääkäri Francesco Redi (1626-1697) lähestyi elämän syntyongelmaa tiukemmin ja kyseenalaisti spontaanin sukupolven teorian. Vuonna 1668 Redi teki seuraavan kokeen. Hän laittoi kuolleet käärmeet eri astioihin peittäen jotkin astiat musliinilla ja jättäen toiset auki. Parveilevat kärpäset munivat kuolleiden käärmeiden päälle avoimissa astioissa; pian toukat kuoriutuivat munista. Peitetyissä suonissa ei ollut toukkia (kuva 5.1). Siten Redi osoitti, että käärmeiden lihassa esiintyvät valkoiset madot ovat firenzeläisen kärpäsen toukkia ja että jos liha suljetaan ja kärpästen pääsy estetään, se ei "tuota" matoja. Kumottuaan spontaanin sukupolven käsitteen Redi ehdotti, että elämä voi syntyä vain edellisestä elämästä. (biogeneesin käsite).

Samanlaisia ​​näkemyksiä oli hollantilainen tiedemies Anthony van Leeuwen-hoek (1632-1723), joka löysi mikroskoopin avulla pienimmät paljaalla silmällä näkymätön organismit. He olivat bakteereja ja protisteja. Leeuwenhoek ehdotti, että nämä pienet organismit tai "eläineläimet", kuten hän niitä kutsui, ovat jälkeläisiä omasta lajistaan.

Leeuwenhoekin mielipiteen yhtyi italialainen tiedemies Lazzaro Spallanzani (1729-1799), joka päätti todistaa kokeellisesti, että lihaliemessä usein esiintyvät mikro-organismit eivät synny itsestään. Tätä tarkoitusta varten hän laittoi astioihin runsaasti orgaanista ainesta sisältävää nestettä (lihalientä), keitti tämän nesteen tulella ja sulki sitten astiat hermeettisesti. Tämän seurauksena astioissa oleva liemi pysyi puhtaana ja vapaana mikro-organismeista. Kokeillaan Spallanzani osoitti mikro-organismien spontaanin synnyn mahdottomuuden.

Tämän näkemyksen vastustajat väittivät, että elämää ei syntynyt pulloissa siitä syystä, että niissä oleva ilma heikkenee kiehumisen aikana, joten he tunnustivat silti spontaanin syntymisen hypoteesin.

Murskaava isku tälle hypoteesille annettiin 1800-luvulla. Ranskalainen mikrobiologi Louis Pasteur (1822-1895) ja englantilainen biologi John Tyndale (1820-1893). He osoittivat, että bakteerit leviävät ilmassa ja että jos ne eivät olisi ilmassa ja pääsivät pulloihin steriloidun liemen kanssa, niitä ei esiinny itse liemessä. Pasteur käytti tähän pulloja, joissa oli kaareva S:n muotoinen kaula, jotka toimivat bakteerien ansana, kun ilma pääsi vapaasti pulloon ja poistui pullosta (kuva 5.3).

Tyndall steriloi pulloihin tulevan ilman johtamalla sen liekin tai vanun läpi. 70-luvun lopulla. 1800-luvulla käytännössä kaikki tiedemiehet ymmärsivät, että elävät organismit polveutuvat vain muista elävistä organismeista, mikä tarkoitti paluuta alkuperäiseen kysymykseen: mistä ensimmäiset organismit tulivat?

Vakaan tilan hypoteesi. Tämän hypoteesin mukaan maapalloa ei koskaan syntynyt, vaan se oli olemassa ikuisesti; se on aina kyennyt ylläpitämään elämää, ja jos se on muuttunut, se on muuttunut hyvin vähän; lajeja on aina ollut olemassa. Tätä hypoteesia kutsutaan joskus hypoteesiksi ikuisuus (alkaen lat. ikuisuus- ikuinen).

Eternismin hypoteesin esitti saksalainen tiedemies W. Preyer vuonna 1880. Preyerin näkemyksiä tuki akateemikko V.I. Vernadsky, biosfääriopin kirjoittaja.

Panspermian hypoteesi. Hypoteesi elämän ilmaantumisesta maapallolle tiettyjen elämän bakteerien siirtymisen seurauksena muilta planeetoilta kutsuttiin

panspermia (kreikasta. panoroida- kaikki, kaikki ja siittiöitä- siemen). Tämä hypoteesi on vakaan tilan hypoteesin vieressä. Sen kannattajat tukevat ajatusta elämän ikuisesta olemassaolosta ja esittävät ajatuksen sen maan ulkopuolisesta alkuperästä. Yksi ensimmäisistä ajatuksen elämän kosmisesta (maanulkopuolisesta) alkuperästä ilmaisi saksalainen tiedemies G. Richter vuonna 1865. Richterin mukaan elämä maapallolla ei syntynyt epäorgaanisista aineista, vaan se tuotiin muilta planeetoilta. Tältä osin heräsi kysymyksiä, kuinka mahdollista tällainen siirto planeetalta toiselle ja miten se voitaisiin toteuttaa. Vastauksia haettiin ensisijaisesti fysiikasta, eikä ole yllättävää, että näiden näkemysten ensimmäisiä puolustajia olivat tämän tieteen edustajat, erinomaiset tiedemiehet G. Helmholtz, S. Arrhenius, J. Thomson, P.P. Lazarev ja muut.

Thomsonin ja Helmholtzin ideoiden mukaan bakteerien ja muiden organismien itiöitä olisi voitu tuoda Maahan meteoriiteilla. Laboratoriotutkimukset vahvistavat elävien organismien suuren vastustuskyvyn haittavaikutuksille, erityisesti alhaisille lämpötiloille. Esimerkiksi kasvien itiöt ja siemenet eivät kuolleet edes pitkäaikaisen nestemäisen hapen tai typen altistumisen jälkeen.

Muut tutkijat ovat ilmaisseet ajatuksen "elämän itiöiden" siirtämisestä Maahan valon avulla.

Nykyaikaiset panspermia-käsitteen kannattajat (mukaan lukien Nobel-palkinnon voittaja englantilainen biofyysikko F. Crick) uskovat, että avaruusolennot toivat elämän Maahan vahingossa tai tarkoituksella.

Tähtitieteilijöiden C. Vik-ramasinghin (Sri Lanka) ja F. Hoylen näkökulma liittyy panspermiahypoteesiin

(Iso-Britannia). He uskovat, että ulkoavaruudessa, pääasiassa kaasu- ja pölypilvissä, mikro-organismeja on suuria määriä, missä ne tiedemiesten mukaan muodostuvat. Lisäksi komeetat vangitsevat nämä mikro-organismit, jotka sitten kulkeutuessaan lähelle planeettoja "kylvävät elämän bakteerit".

Elämän syntymisestä maapallolla on monia hypoteeseja. Tärkeimmät näistä ovat: kreationismi, spontaani sukupolvi, vakaa tila, panspermia, biokemialliset hypoteesit

Kysymys elämän alkuperästä on yksi nykyajan luonnontieteen vaikeimmista kysymyksistä. Häntä kohtaan oli kuitenkin aina suuri kiinnostus. Vaikeus saada vastaus tähän kysymykseen johtuu siitä, että on vaikea toistaa tarkasti prosesseja ja ilmiöitä, jotka tapahtuivat universumissa miljardeja vuosia sitten. Samaan aikaan maapallon elämän muotojen ja ilmentymien nykyinen monimuotoisuus kiinnittää eniten huomiota tähän ongelmaan. Nykyään erotetaan seuraavat päähypoteesit elämän syntymiselle.

kreationismi

Tämän hypoteesin mukaan elämä ja kaikki maan päällä elävät olentolajit ovat Jumalan luomia. Lisäksi maailman jumalallinen luominen tapahtui heti, joten itse elämän luomisprosessi ei ole ajoissa havainnoitavissa. Lisäksi kreationismi ei anna selkeää tulkintaa itse Luoja-Jumalan alkuperästä ja siksi sillä on postulaatin luonne. Kuuluisa ruotsalainen luonnontieteilijä K. Linnaeus sekä erinomainen venäläinen kemisti M. V. Lomonosov kannattivat tätä elämän synty dogmaa.

Spontaani sukupolvi hypoteesi

Tämä hypoteesi on eräänlainen abiogeneesi- elämän synty elottomasta aineesta. Tämä hypoteesi oli vaihtoehto kreationismille, kun ihmisten kertynyt tieto villieläimistä kyseenalaisti Jumalan luoman elämän. Muinaisen Kreikan filosofit ja keskiaikaisen Euroopan luonnontieteilijät uskoivat elävien organismien syntymiseen elottomasta aineesta. He uskoivat ja yrittivät todistaa, että sammakot ja hyönteiset alkavat kosteassa maaperässä, kärpäset mädässä lihassa jne. Näkemykset elämän spontaanista sukupolvelta levisivät laajalti lähes 1700-luvun loppuun asti. Vasta XIX vuosisadan puolivälissä. Ranskalainen tiedemies Louis Pasteur osoitti, että bakteereja on kaikkialla. Samaan aikaan kaikki elottomat esineet "tartunnan saaneet" niillä, jos sterilointia ei suoriteta. Näin ollen Pasteur vahvisti teorian biogeneesi Elämä voi syntyä vain edellisestä elämästä. Tiedemies lopulta kumosi käsitteen spontaanista elämän synnystä.

Panspermian hypoteesi

Vuonna 1865 saksalainen tiedemies G. Richter esitti hypoteesin panspermia, jonka mukaan maapallolle voitaisiin tuoda elämää avaruudesta meteoriittien ja kosmisen pölyn mukana. Tämän hypoteesin kannattaja oli suuri venäläinen tiedemies, nykyaikaisen biosfääriteorian luoja V. I. Vernadsky. Nykyaikainen tutkimus vahvistaa joidenkin mikro-organismien ja niiden itiöiden korkean vastustuskyvyn säteilylle ja alhaisille lämpötiloille. Viime aikoina on raportoitu, että meteoriiteista on löydetty jäämiä orgaanisesta aineksesta. Maata lähimpänä olevaa planeettaa Marsia tutkittaessa löydettiin bakteerien kaltaisia ​​rakenteita ja veden jälkiä. Nämä havainnot eivät kuitenkaan vastaa kysymykseen elämän alkuperästä.

Biokemiallinen hypoteesi elämän alkuperästä on tällä hetkellä yleisin. Tämä hypoteesi esitettiin 1920-luvulla. viime vuosisadan venäläinen biokemisti A. I. Oparin ja englantilainen biologi J. Haldane. Se muodosti perustan tieteellisille käsityksille elämän alkuperästä.

Tämän hypoteesin ydin on, että maapallon kehityksen alkuvaiheissa oli pitkä abiogeneesijakso. Elävät organismit eivät osallistuneet siihen. Orgaanisten yhdisteiden synteesissä Auringon ultraviolettisäteily toimi energialähteenä. Otsonikerros ei pidättele auringonsäteilyä, koska muinaisen Maan ilmakehässä ei ollut otsonia eikä happea. Syntetisoituja aminohappoja, sokereita ja muita orgaanisia yhdisteitä säilytettiin muinaisessa valtameressä kymmeniä miljoonia vuosia. Niiden kerääntyminen johti lopulta homogeenisen massan muodostumiseen, jota Oparin kutsui "primaariliemiksi". Oparinin mukaan elämä syntyi "alkukeitossa".

Oparin uskoi, että ratkaiseva rooli elottomien muuttumisessa eläväksi kuuluu proteiineihin. Juuri proteiinit pystyvät muodostamaan kolloidisia komplekseja, jotka houkuttelevat vesimolekyylejä itseensä. Sellaisia ​​komplekseja, jotka sulautuivat toisiinsa, muodostuivat koaservoi- muusta vesistöstä eristettyjä rakenteita.

Koacervaateilla oli joitain elävien ominaisuuksia. Ne voisivat valikoivasti absorboida ainetta ympäröivästä liuoksesta ja lisätä kokoa - tietty ravinnon ja kasvun näköisiä. Koaservaattien murskaamisen aikana muodostui uusia pisaroita, jotka säilyttivät alkuperäisen muodostelman pääominaisuudet - lisääntymisen vaikutelma. Mutta jotta koaservaatit muuttuivat ensimmäisiksi eläviksi organismeiksi, niiltä puuttui biologisia kalvoja ja geneettistä tietoa lisääntymisen varmistamiseksi.

Seuraava askel elämän syntymisessä oli kalvojen ilmestyminen. Ne voidaan muodostaa vesistöjen pinnan peittävistä lipidikalvoista. Lisäksi veteen liuenneet proteiinit kiinnitettiin sellaisiin lipidimuodostelmiin. Tämän seurauksena koaservaattien pinta sai biologisen kalvon rakenteen ja ominaisuudet. Tällainen kalvo voisi jo siirtää joitain aineita sisään eikä päästää muita läpi.

Koaservaattien ja nukleiinihappojen yhdistäminen edelleen johti itsesäätelevien ja itseään lisääntyvien ensimmäisten elävien organismien muodostumiseen - protobiontit. Nämä primitiiviset primaariset organismit olivat anaerobeja ja heterotrofeja, jotka ruokkivat "alkukeiton" aineita. Näin ollen 1 miljardin vuoden kuluttua tämän hypoteesin mukaan elämän synty maapallolla saatiin päätökseen.

Tällä hetkellä erotetaan seuraavat päähypoteesit elämän syntymisestä: kreationismi, spontaani sukupolvi, panspermia ja biokemialliset hypoteesit. Tiedemiesten nykyaikaisten elämän syntyä koskevien näkemysten joukossa tärkein paikka on biokemiallisella hypoteesilla. Hänen mukaansa elämä maapallolla syntyi pitkän ajan kuluessa hapen puuttuessa kemikaalien ja jatkuvan energialähteen läsnä ollessa.