Moderne Hypothesen zur Entstehung des Lebens

Die Hypothese des Ursprungs des Lebens auf der Erde, die von dem berühmten russischen Biochemiker A. I. Oparin (1894-1980) und dem englischen Biochemiker J. Haldane (1892-1964) vorgeschlagen wurde, erhielt im 20. Jahrhundert die größte Anerkennung und Verbreitung. Die Essenz ihrer Hypothese, die sie 1924-1928 unabhängig voneinander formulierten. und in der Folgezeit entwickelt, auf die Existenz einer langen Periode der abiogenen Bildung einer Vielzahl organischer Verbindungen auf der Erde reduziert. Diese organischen Substanzen sättigten das Wasser der alten Ozeane und bildeten (nach J. Haldane) die sogenannte "Primärsuppe". In der Folge könnte sich die Konzentration der „Primärsuppe“ aufgrund zahlreicher Prozesse lokaler Abflachung und Austrocknung der Ozeane um das Zehn- und Hundertfache erhöhen. Diese Prozesse fanden vor dem Hintergrund intensiver vulkanischer Aktivität, häufiger Blitzentladungen in der Atmosphäre und starker kosmischer Strahlung statt. Unter diesen Bedingungen könnte es zu einer allmählichen Komplikation der Moleküle organischer Substanzen, dem Auftreten einfacher Proteine, Polysaccharide, Lipide und Nukleinsäuren kommen. Über viele hundert und tausend Jahre konnten sie organische Gerinnsel (Koazervate) bilden. Unter den Bedingungen der reduzierenden Atmosphäre der Erde kollabierten die Koazervate nicht, ihre allmähliche Komplikation fand statt, und zu einem bestimmten Zeitpunkt der Entwicklung konnten sich aus ihnen die ersten primitiven Organismen (Probionten) bilden. Diese Hypothese wurde von vielen Wissenschaftlern aus verschiedenen Ländern akzeptiert und weiterentwickelt, und 1947 formulierte der englische Wissenschaftler John Bernal die Hypothese der Biopoiesis. Er identifizierte drei Hauptstadien in der Entstehung des Lebens: 1) das abiogene Vorkommen organischer Monomere; 2) Bildung biologischer Polymere; 3) die Entwicklung von Membranstrukturen und den ersten Organismen.

Betrachten wir kurz die Prozesse und Stadien der Biopoese.

Die erste Stufe der Biopoese war eine Reihe von Prozessen, die als chemische Evolution bezeichnet werden und zur Entstehung von Probionten führten – den ersten Lebewesen. Seine Dauer wird von verschiedenen Wissenschaftlern auf 100 bis 1000 Millionen Jahre geschätzt. Dies ist die Vorgeschichte des Lebens auf unserem Planeten.

Die Erde als Planet entstand vor etwa 4,5 Milliarden Jahren (nach anderen Quellen - vor etwa 13 Milliarden Jahren, aber sie haben noch keine soliden Beweise). Die Abkühlung der Erde begann vor etwa 4 Milliarden Jahren, und das Alter der Erdkruste wird auf etwa 3,9 Milliarden Jahre geschätzt. Zu dieser Zeit werden auch der Ozean und die Primäratmosphäre der Erde gebildet. Die Erde war zu dieser Zeit aufgrund der Wärmefreisetzung während der Erstarrung und Kristallisation der Bestandteile der Kruste und aktiver vulkanischer Aktivität ziemlich warm. Wasser befand sich lange Zeit im Dampfzustand, verdunstete von der Erdoberfläche, kondensierte in der oberen Atmosphäre und fiel wieder auf eine heiße Oberfläche. All dies wurde von fast ständigen Gewittern mit starken elektrischen Entladungen begleitet. Später beginnen sich Stauseen und Primärozeane zu bilden. Die alte Atmosphäre der Erde enthielt keinen freien Sauerstoff und war mit vulkanischen Gasen gesättigt, zu denen Schwefeloxide, Stickstoff, Ammoniak, Oxide und Kohlendioxid, Wasserdampf und eine Reihe anderer Komponenten gehörten. Starke kosmische Strahlung und Sonnenstrahlung (es gab noch keine Ozonschicht in der Atmosphäre), häufige und starke elektrische Entladungen, aktive vulkanische Aktivität, begleitet von Emissionen großer Massen radioaktiver Komponenten, führten zur Bildung organischer Verbindungen wie Formaldehyd , Ameisensäure, Harnstoff, Milchsäure, Glycerin, Glycin, einige einfache Aminosäuren usw. Da es keinen freien Sauerstoff in der Atmosphäre gab, wurden diese Verbindungen nicht oxidiert und konnten sich in warmen und sogar kochenden Gewässern anreichern und allmählich komplexer werden in der Struktur und bilden die sogenannte "Primärbrühe". Die Dauer dieser Prozesse betrug viele Millionen und zig Millionen Jahre. Damit wurde die erste Stufe der Biopoese verwirklicht - die Bildung und Akkumulation organischer Monomere.

Stufe der Polymerisation von organischen Monomeren

Ein erheblicher Teil der resultierenden Monomere wurde unter dem Einfluss hoher Temperaturen und zahlreicher chemischer Reaktionen, die in der „Primärsuppe“ stattfanden, zerstört. Flüchtige Verbindungen gelangten in die Atmosphäre und verschwanden praktisch aus Gewässern. Die periodische Austrocknung von Gewässern führte zu einer mehrfachen Erhöhung der Konzentration gelöster organischer Verbindungen. Vor dem Hintergrund der hohen chemischen Aktivität des Mediums fanden die Prozesse der Komplikation dieser Verbindungen statt, und sie konnten Verbindungen miteinander eingehen (Kondensationsreaktionen, Polymerisationen usw.). Fettsäuren könnten in Verbindung mit Alkoholen Lipide bilden und Fettfilme auf der Oberfläche von Gewässern bilden. Aminosäuren könnten sich miteinander verbinden und immer komplexere Peptide bilden. Es könnten auch andere Arten von Verbindungen gebildet werden - Nukleinsäuren, Polysaccharide usw. Die ersten Nukleinsäuren waren, wie moderne Biochemiker glauben, kleine RNA-Ketten, da sie wie Oligopeptide spontan in einer Umgebung mit hohem Mineralgehalt synthetisiert werden konnten Komponenten, ohne Beteiligung von Enzymen . Polymerisationsreaktionen konnten bei einer deutlichen Konzentrationserhöhung der Lösung (Austrocknung des Reservoirs) und sogar in nassem Sand oder bei vollständiger Austrocknung der Reservoirs merklich aktiviert werden (die Möglichkeit solcher Reaktionen im trockenen Zustand wurde vom Amerikaner gezeigt Biochemiker S. Fox). Nachfolgende Regenfälle lösten die an Land synthetisierten Moleküle auf und transportierten sie mit Wasserströmungen zu Gewässern. Solche Prozesse könnten zyklisch sein, was zu einer noch größeren Komplikation organischer Polymere führen würde.

Bildung von Koazervaten

Die nächste Stufe der Entstehung des Lebens war die Bildung von Koazervaten, also großen Ansammlungen komplexer organischer Polymere. Die Ursachen und Mechanismen dieses Phänomens sind weitgehend unklar. Die Koazervate dieser Zeit waren noch ein mechanisches Gemisch organischer Verbindungen ohne jegliche Lebenszeichen. In einem bestimmten Zeitraum entstanden Bindungen zwischen RNA-Molekülen und Peptiden, die an die Reaktionen der Matrixproteinsynthese erinnern. Es ist jedoch noch unklar, wie RNA dazu kam, die Peptidsynthese zu kodieren. Später tauchten DNA-Moleküle auf, die aufgrund des Vorhandenseins von zwei Helices und der Möglichkeit einer genaueren (im Vergleich zu RNA) Selbstkopie (Replikation) zu den Hauptträgern von Informationen über die Peptidsynthese wurden und diese Informationen auf RNA übertrugen. Solche Systeme (Koazervate) ähnelten bereits lebenden Organismen, waren es aber noch nicht, da sie keine den lebenden Organismen innewohnende geordnete innere Struktur aufwiesen und sich nicht reproduzieren konnten. Schließlich können bestimmte Reaktionen der Peptidsynthese auch in nicht-zellulären Homogenaten ablaufen.

Die Entstehung biologischer Membranen

Geordnete biologische Strukturen sind ohne biologische Membranen nicht möglich. Daher war die nächste Stufe der Lebensentstehung die Bildung genau dieser Strukturen, die Koazervate von der Umwelt isolieren und schützen und sie zu autonomen Formationen machen. Die Membranen könnten aus Lipidfilmen gebildet werden, die auf der Oberfläche von Gewässern auftauchten. Peptide, die durch Regenströme in Gewässer gebracht oder in diesen Gewässern gebildet werden, könnten an Lipidmoleküle gebunden werden. Wenn Gewässer gestört wurden oder Niederschläge auf ihre Oberfläche fielen, konnten Blasen entstehen, die von membranartigen Verbindungen umgeben waren. Für die Entstehung und Evolution des Lebens waren jene Vesikel wichtig, die die Koazervate mit Protein-Nucleid-Komplexen umgaben. Aber selbst solche Formationen waren noch keine lebenden Organismen.

Die Entstehung von Probionten - den ersten sich selbst reproduzierenden Organismen

Nur solche Koazervate, die zur Selbstregulierung und Selbstreproduktion fähig waren, konnten sich in lebende Organismen verwandeln. Wie diese Fähigkeiten entstanden sind, ist ebenfalls noch nicht geklärt. Biologische Membranen boten den Koazervaten Autonomie und Schutz, was zur Entstehung einer signifikanten Ordnung der in diesen Körpern ablaufenden biochemischen Reaktionen beitrug. Der nächste Schritt war die Entstehung der Selbstreproduktion, als Nukleinsäuren (DNA und/oder RNA) begannen, nicht nur die Synthese von Peptiden zu gewährleisten, sondern mit ihrer Hilfe auch die Prozesse der Selbstreproduktion und des Stoffwechsels zu regulieren. So entstand eine zelluläre Struktur, die einen Stoffwechsel und die Fähigkeit hat, sich selbst zu reproduzieren. Es sind diese Formen, die im Prozess der natürlichen Selektion erhalten werden konnten. So wurden aus Koazervaten die ersten lebenden Organismen - Probionten.

Das Stadium der chemischen Evolution ist beendet, und das Stadium der biologischen Evolution bereits lebender Materie hat begonnen. Es geschah vor 3,5 bis 3,8 Milliarden Jahren. Das Erscheinen einer lebenden Zelle ist die erste große Aromorphose in der Evolution der organischen Welt.

Die ersten lebenden Organismen hatten eine ähnliche Struktur wie Prokaryoten, hatten noch keine starke Zellwand und einige intrazelluläre Strukturen (sie waren mit einer biologischen Membran bedeckt, deren innere Biegungen die Funktionen von Zellstrukturen erfüllten). Vielleicht hatten die ersten Probionten Erbmaterial, das durch RNA repräsentiert wurde, und Genome mit DNA tauchten später im Evolutionsprozess auf. Es besteht die Meinung, dass die weitere Evolution des Lebens von einem gemeinsamen Vorfahren ausging, von dem die ersten Prokaryoten abstammten. Dies sorgte für die große Ähnlichkeit in der Struktur aller Prokaryoten und später Eukaryoten.

Die Unmöglichkeit der spontanen Erzeugung von Leben unter modernen Bedingungen

Oft wird die Frage gestellt: Warum gibt es derzeit keine spontane Entstehung von Lebewesen? Denn wenn heute keine lebenden Organismen auftauchen, auf welcher Grundlage können wir dann Hypothesen über den Ursprung des Lebens in ferner Vergangenheit aufstellen? Wo ist das Wahrscheinlichkeitskriterium für diese Hypothese? Die Antworten auf diese Fragen können wie folgt lauten: 1) Die obige Hypothese der Biopoese ist in vielerlei Hinsicht nur eine logische Konstruktion, sie wurde noch nicht bewiesen, sie enthält viele Widersprüche und unklare Punkte (obwohl es viele Daten gibt, beides paläontologisch und experimentell, was auf eine solche Entwicklung der Biopoiesis hindeutet); 2) diese Hypothese versucht trotz ihrer Unvollständigkeit, die Entstehung des Lebens auf der Grundlage spezifischer irdischer Bedingungen zu erklären, und genau das ist ihr Wert; 3) Die Selbstbildung neuer Lebewesen auf der gegenwärtigen Entwicklungsstufe des Lebens ist aus folgenden Gründen unmöglich: a) organische Verbindungen müssen lange Zeit in Form von Ansammlungen existieren, die allmählich komplexer werden und sich umwandeln; unter den Bedingungen der oxidierenden Atmosphäre der modernen Erde ist dies unmöglich, sie werden schnell zerstört; b) Unter modernen Bedingungen gibt es viele Organismen, die sehr schnell selbst unbedeutende Ansammlungen von organischem Material für ihre Ernährung verwenden können.

4. Mach deine eigene Arbeit"Analyse und Bewertung verschiedener Hypothesen zur Entstehung des Lebens auf der Erde"

Trage die Ergebnisse in eine Tabelle einHypothesen über die Entstehung des Lebens auf der Erde.

Die Hypothese des abiogenen Ursprungs des Lebens im Prozess der biochemischen Evolution ist aus wissenschaftlicher Sicht am weitesten entwickelt. Die ungeklärte Frage ist jedoch, wann und wo die abiogene Synthese organischer Verbindungen stattfand und vor allem, wie der Sprung von unbelebt zu belebt erfolgte.

HAUPTSTAPEN DER ENTWICKLUNG DES LEBENS AUF DER ERDE.

1. Füllen Sie die Tabelle aus " Die Hauptstadien der Entwicklung des Lebens auf der Erde vom Standpunkt der Theorie der Biopoese.

2. Welche Hypothesen gibt es zur Herkunft der Eukaryoten?

Die meisten Wissenschaftler glauben, dass sich Eukaryoten aus prokaryotischen Zellen entwickelt haben. Für die Herkunft der Eukaryoten gibt es zwei Hypothesen:

1. Die eukaryotische Zelle und ihre Organellen wurden durch Invagination der Zellmembran gebildet;
2. Die symbiotische Hypothese, dass Mitochondrien, Plastiden, Basalkörper von Zilien und Flagellen einst freie Prokaryoten waren. Sie wurden im Prozess der Symbiose zu Organellen.

3. Welche Tatsachen stützen die Hypothese des symbiotischen Ursprungs der eukaryotischen Zelle?

Antworten: Diese Hypothese wird durch das Vorhandensein eigener RNA und DNA in Mitochondrien und Chloroplasten gestützt. Die RNA von Chloroplasten ähnelt in ihrer Struktur der RNA von Cyanobakterien, die RNA von Mitochondrien ähnelt der RNA von Purpurbakterien. KOMPLIKATION LEBENDER ORGANISMEN AUF DER ERDE IM PROZESS DER EVOLUTION.

1. Geben Sie Begriffsdefinitionen an.

• Eine Ära ist ein Abschnitt der geochronologischen Skala, eine große Erde.
• Eine Periode ist ein Abschnitt der geochronologischen Skala, der eine Ära in mehrere Teile unterteilt.

2. Was sind die Hauptgründe für die Artenvielfalt der Organismen auf der Erde?

Antworten: Die Gründe für die Artenvielfalt ergeben sich aus dem Zusammenspiel der Triebkräfte der Evolution: erbliche Variabilität, Existenzkampf, natürliche Auslese. Auf der Erde gibt es verschiedene Lebensräume. Dabei hat sich jede Art an die Lebensbedingungen angepasst, jede in ihrer eigenen Umgebung. Eine große Artenvielfalt in der Natur verringert die Wahrscheinlichkeit des Aussterbens.

3. Vervollständigen Sie die Tabelle "Komplikation lebender Organismen auf der Erde.

Thema 4.2. Moderne Evolutionslehre Thema 4.4. Menschliche Ursprünge

CCE-Frage 42

Hypothesen zur Entstehung des Lebens auf der Erde

1. Kreationismus

2. Spontane (spontane) Generation

3. Panspermie-Hypothese

4. Hypothese der biochemischen Evolution

5. Stationärer Zustand

1. Kreationismus. Nach diesem Konzept sind das Leben und alle Arten von Lebewesen, die die Erde bewohnen, das Ergebnis eines schöpferischen Akts eines höheren Wesens zu einem bestimmten Zeitpunkt. Die wichtigsten Bestimmungen des Kreationismus sind in der Bibel, im Buch Genesis, dargelegt. Der Vorgang der göttlichen Weltschöpfung wird als einmalig und damit der Beobachtung unzugänglich gedacht. Dies reicht aus, um das gesamte Konzept der göttlichen Schöpfung aus dem Bereich der wissenschaftlichen Forschung herauszunehmen. Die Wissenschaft befasst sich nur mit beobachtbaren Phänomenen und wird daher dieses Konzept niemals beweisen oder ablehnen können.

2. Spontane (spontane) Erzeugung. Die Vorstellung vom Ursprung der Lebewesen aus unbelebter Materie war im alten China, Babylon und Ägypten weit verbreitet. Der größte Philosoph des antiken Griechenlands, Aristoteles, schlug vor, dass bestimmte „Partikel“ der Materie eine Art „aktives Prinzip“ enthalten, das unter geeigneten Bedingungen einen lebenden Organismus schaffen kann.

Van Helmont (1579-1644), ein niederländischer Arzt und Naturphilosoph, beschrieb ein Experiment, bei dem er angeblich innerhalb von drei Wochen Mäuse erschuf. Dafür brauchte man ein dreckiges Hemd, einen dunklen Schrank und eine Handvoll Weizen. Van Helmont betrachtete den menschlichen Schweiß als das aktive Prinzip bei der Geburt einer Maus. Und bis Mitte des 10. Jahrhunderts die Arbeiten des Begründers der Mikrobiologie, Louis Pasteur, erschienen, fand diese Lehre weiterhin Anhänger.

Die Entwicklung der Idee der spontanen Zeugung gehört im Wesentlichen in die Zeit, als religiöse Ideen das öffentliche Bewusstsein dominierten. Jene Philosophen und Naturforscher, die die kirchliche Lehre von der „Schöpfung des Lebens“ mit dem damaligen Wissensstand nicht akzeptieren wollten, kamen leicht auf die Idee ihrer spontanen Zeugung. In dem Maße, in dem im Gegensatz zum Schöpfungsglauben die Idee des natürlichen Ursprungs der Organismen betont wurde, war die Idee der spontanen Zeugung ab einem bestimmten Stadium von fortschreitender Bedeutung. Daher wurde diese Idee oft von der Kirche und Theologen abgelehnt.

3. Panspermie-Hypothese. Nach dieser 1865 vorgeschlagenen Hypothese. des deutschen Wissenschaftlers G. Richter und schließlich 1895 vom schwedischen Wissenschaftler Arrhenius formuliert, könnte Leben aus dem Weltraum auf die Erde gebracht werden. Der wahrscheinlichste Treffer lebender Organismen außerirdischen Ursprungs mit Meteoriten und kosmischem Staub. Diese Annahme basiert auf Daten über die hohe Widerstandsfähigkeit einiger Organismen und ihrer Sporen gegenüber Strahlung, Hochvakuum, niedrigen Temperaturen und anderen Einflüssen. Es gibt jedoch noch keine verlässlichen Fakten, die den außerirdischen Ursprung der in Meteoriten gefundenen Mikroorganismen bestätigen. Aber selbst wenn sie auf die Erde gelangen und Leben auf unserem Planeten entstehen lassen, bleibt die Frage nach dem ursprünglichen Ursprung des Lebens unbeantwortet.

4. Hypothese der biochemischen Evolution. 1924 formulierten der Biochemiker A. I. Oparin und später der englische Wissenschaftler J. Haldane (1929) eine Hypothese, die das Leben als Ergebnis einer langen Evolution von Kohlenstoffverbindungen betrachtet.

Derzeit werden im Prozess der Entstehung des Lebens üblicherweise vier Stadien unterschieden:

1. Synthese niedermolekularer organischer Verbindungen (biologische Monomere) aus Gasen der Primäratmosphäre.

2. Bildung biologischer Polymere.

3. Bildung von phasengetrennten Systemen organischer Substanzen, die durch Membranen (Protobionten) von der äußeren Umgebung getrennt sind.

4. Die Entstehung der einfachsten Zellen mit den Eigenschaften des Lebendigen, einschließlich des Fortpflanzungsapparates, der die Übertragung der Eigenschaften der Elternzellen auf die Tochterzellen gewährleistet.

"PRIMÄR WEICH" (optional)

1923 schlug der russische Wissenschaftler Alexander Ivanovich Oparin vor, dass unter den Bedingungen der primitiven Erde organische Substanzen aus den einfachsten Verbindungen entstanden - Ammoniak, Methan, Wasserstoff und Wasser. Die für solche Umwandlungen notwendige Energie könnte entweder aus ultravioletter Strahlung oder aus häufigen elektrischen Blitzentladungen - Blitzen - gewonnen werden. Vielleicht reicherten sich diese organischen Substanzen allmählich im alten Ozean an und bildeten die Ursuppe, aus der das Leben entstand.

Nach der Hypothese von A.I.

Oparin, in der Primärbrühe, konnten sich lange fadenförmige Proteinmoleküle zu Kugeln falten, aneinander „kleben“ und größer werden. Dadurch wurden sie resistent gegen die zerstörerische Wirkung der Brandung und der ultravioletten Strahlung. Etwas Ähnliches ist passiert, was man beobachten kann, wenn man Quecksilber aus einem zerbrochenen Thermometer auf eine Untertasse gießt: Das Quecksilber, das in viele kleine Tröpfchen zerbröckelt, sammelt sich allmählich in etwas größeren Tropfen und dann in einer großen Kugel. Protein-"Kugeln" in der "Primärbrühe" ziehen sich an, gebundene Wassermoleküle sowie Fette. Fette setzten sich auf der Oberfläche von Eiweißkörpern ab und umhüllten sie mit einer Schicht, deren Struktur entfernt einer Zellmembran ähnelte. Oparin nannte diesen Prozess Koazervation (vom lateinischen coacervus - „Gerinnsel“), und die resultierenden Körper wurden koazervierte Tropfen oder einfach koazerviert genannt. Im Laufe der Zeit nahmen Koazervate immer mehr Teile der Substanz aus der sie umgebenden Lösung auf, ihre Struktur wurde komplizierter, bis sie sich in sehr primitive, aber bereits lebende Zellen verwandelten.

5. Stationärer Zustand

Nach der Steady-State-Theorie ist die Erde nie entstanden, sondern existierte für immer; es war immer in der Lage, Leben zu erhalten, und wenn es sich geändert hat, hat es sich nur sehr wenig geändert. Nach dieser Version sind Arten auch nie entstanden, sie haben immer existiert, und jede Art hat nur zwei Möglichkeiten - entweder eine Veränderung der Anzahl oder das Aussterben.

Das Problem des Ursprungs und der Entwicklung des Lebens ist eines der interessantesten und gleichzeitig am wenigsten untersuchten Themen im Zusammenhang mit Philosophie und Religion. Fast während der gesamten Entwicklungsgeschichte des wissenschaftlichen Denkens wurde angenommen, dass das Leben ein sich selbst erzeugendes Phänomen ist.

Haupttheorien:

1) Das Leben wurde zu einer bestimmten Zeit vom Schöpfer erschaffen - Kreationismus (von lat. Schaffung - Schaffung);

2) Leben entstand spontan aus unbelebter Materie;

3) das Leben hat immer existiert;

4) Leben wurde aus dem Weltraum auf die Erde gebracht;

5) Leben entstand als Ergebnis der biochemischen Evolution.

Nach der Theorie Kreationismus bezieht sich der Ursprung des Lebens auf ein bestimmtes Ereignis in der Vergangenheit, das berechnet werden kann. Die Organismen, die heute die Erde bewohnen, stammen von getrennt geschaffenen Grundtypen von Lebewesen ab. Die geschaffenen Arten waren von Anfang an hervorragend organisiert und mit der Fähigkeit zu einer gewissen Variabilität innerhalb bestimmter Grenzen (Mikroevolution) ausgestattet.

Theorie der spontanen Entstehung des Lebens existierte in Babylon, Ägypten und China als Alternative zum Kreationismus. Es geht auf Empedokles und Aristoteles zurück: Bestimmte „Teilchen“ der Materie enthalten eine Art „Wirkprinzip“, das unter bestimmten Bedingungen einen lebenden Organismus erzeugen kann. Aristoteles glaubte, dass das aktive Prinzip in einem befruchteten Ei, Sonnenlicht und verrottendem Fleisch steckt. Für Demokrit war der Beginn des Lebens im Schlick, für Thales im Wasser, für Anaxagoras in der Luft.

Mit der Verbreitung des Christentums wurden die Ideen der spontanen Zeugung für ketzerisch erklärt und lange Zeit nicht an sie erinnert. Aber Helmont hatte ein Rezept, um Mäuse aus Weizen und schmutziger Wäsche zu gewinnen. Bacon glaubte, dass der Verfall der Keim einer neuen Geburt ist. Die Ideen der spontanen Erzeugung des Lebens wurden von Copernicus, Galileo, Descartes, Harvey, Hegel, Lamarck, Goethe, Schelling unterstützt.

L. Pasteur zeigte schließlich 1860, dass Bakterien nur dann in organischen Lösungen vorkommen können, wenn sie früher dorthin gebracht wurden. Und um Mikroorganismen loszuwerden, ist eine Sterilisation notwendig, genannt Pasteurisierung . Daher wurde die Idee gestärkt, dass ein neuer Organismus nur aus einem lebenden bestehen kann.

Unterstützer Theorien über die ewige Existenz des Lebens glauben, dass auf der immer existierenden Erde einige Arten aufgrund von Änderungen der äußeren Bedingungen zum Aussterben gezwungen waren oder ihre Anzahl an bestimmten Orten dramatisch verändert haben. Ein klares Konzept auf diesem Weg wurde nicht entwickelt, da es einige Lücken und Unklarheiten in der paläontologischen Aufzeichnung der Erde gibt.

Es wurde die Hypothese über das Auftreten von Leben auf der Erde als Ergebnis der Übertragung bestimmter Lebenskeime von anderen Planeten genannt Panspermie (aus dem Griechischen. Pfanne- alle, alle und Sperma- Samen). Die Panspermie-Theorie bietet keinen Mechanismus zur Erklärung des Ursprungs des Lebens und verschiebt das Problem an einen anderen Ort im Universum. Das im Weltraum entstandene Leben blieb lange Zeit in Anabiosis fast bei T= O K und wurde von Meteoriten auf die Erde gebracht. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts. Arrhenius kam auf die Idee der Radiopanspermie. Er beschrieb, wie Materiepartikel, Staubpartikel und lebende Sporen von Mikroorganismen die bewohnten Planeten in den Weltall verlassen. Sie fliegen unter Beibehaltung ihrer Lebensfähigkeit durch leichten Druck im Universum und beginnen, wenn sie auf einem Planeten mit geeigneten Bedingungen landen, ein neues Leben.

Im letzten Jahrhundert wurden bei der Untersuchung der Substanz von Meteoriten und Kometen viele "Vorläufer des Lebendigen" entdeckt - organische Verbindungen, Wasser, Formaldehyd, Cyanogene. Moderne Anhänger des Konzepts der Panspermie glauben, dass das Leben auf der Erde zufällig oder absichtlich von Außerirdischen gebracht wurde. An die Panspermie-Hypothese schließt sich die Sichtweise der Astronomen Ch.

Vikramasingha (Sri Lanka) und F. Hoyle (Großbritannien). Sie glauben, dass im Weltraum, hauptsächlich in Gas- und Staubwolken, Mikroorganismen in großer Zahl vorhanden sind, wo sie laut Wissenschaftlern gebildet werden. Außerdem werden diese Mikroorganismen von Kometen eingefangen, die dann, wenn sie in der Nähe der Planeten vorbeiziehen, "die Keime des Lebens säen".

Die erste wissenschaftliche Theorie über den Ursprung lebender Organismen auf der Erde wurde vom sowjetischen Biochemiker A.I. Oparin. 1924 veröffentlichte er Werke, in denen er Vorstellungen darüber skizzierte, wie Leben auf der Erde entstanden sein könnte. Nach dieser Theorie entstand das Leben unter den spezifischen Bedingungen der alten Erde und wird als natürliches Ergebnis der chemischen Entwicklung von Kohlenstoffverbindungen im Universum angesehen. Nach dieser Theorie lässt sich der Prozess, der zur Entstehung des Lebens auf der Erde führte, in drei Phasen einteilen:

1) Die Entstehung organischer Substanzen.

2) Die Bildung von Biopolymeren (Proteine, Nukleinsäuren, Polysaccharide, Lipide usw.) aus einfacheren organischen Substanzen.

3) Die Entstehung primitiver, sich selbst reproduzierender Organismen.

In Ideen über die Entstehung des Lebens als Ergebnis der biochemischen Evolution die Evolution des Planeten selbst spielt eine wichtige Rolle. Die Erde existiert seit fast 4,5 Milliarden Jahren und organisches Leben seit etwa 3,5 Milliarden Jahren. Die junge Erde war ein heißer Planet mit einer Temperatur von 5 ... 8 103 K. Beim Abkühlen kondensierten hochschmelzende Metalle und Kohlenstoff und bildeten die Erdkruste. Die Atmosphäre der primitiven Erde unterschied sich stark von der modernen. Leichte Gase - Wasserstoff, Helium, Stickstoff, Sauerstoff, Argon usw. - wurden noch nicht von dem nicht ausreichend dichten Planeten zurückgehalten, während schwerere Verbindungen zurückblieben (Wasser, Ammoniak, Kohlendioxid, Methan).

Als die Temperatur der Erde unter 100 °C fiel, begann Wasserdampf zu kondensieren und bildete die Ozeane. Zu dieser Zeit fand die abiogene Synthese statt, das heißt in den primären terrestrischen Ozeanen, die mit verschiedenen einfachen chemischen Verbindungen „in der Primärsuppe“ gesättigt waren, unter dem Einfluss von vulkanischer Hitze, Blitzentladungen, intensiver ultravioletter Strahlung und anderen Umweltfaktoren, die die Synthese komplexerer organischer Verbindungen begann und dann Biopolymere. Die Bildung organischer Substanzen wurde durch das Fehlen lebender Organismen - Verbraucher von organischen Stoffen - und des Hauptoxidationsmittels - Sauerstoff - erleichtert. Komplexe Aminosäuremoleküle, die zufällig zu Peptiden kombiniert wurden, wodurch wiederum die ursprünglichen Proteine ​​​​erzeugt wurden. Aus diesen Proteinen wurden die primären Lebewesen mikroskopischer Größe synthetisiert.

Das schwierigste Problem der modernen Evolutionstheorie ist die Umwandlung komplexer organischer Substanzen in einfache lebende Organismen. Oparin glaubte, dass die entscheidende Rolle bei der Umwandlung des Unbelebten ins Lebendige den Proteinen zukommt. Anscheinend bildeten Proteinmoleküle, die Wassermoleküle anzogen, kolloidale hydrophile Komplexe. Die weitere Verschmelzung solcher Komplexe miteinander führte zur Abtrennung von Kolloiden aus dem wässrigen Medium (Koazervation). An der Grenze zwischen dem Koazervat (von lat. Koazervus- Gerinnsel, Haufen) und die Umgebung aufgereihte Lipidmoleküle - eine primitive Zellmembran. Es wird angenommen, dass Kolloide Moleküle mit der Umgebung austauschen (ein Prototyp der heterotrophen Ernährung) und bestimmte Substanzen anreichern könnten.

Die ersten Organismen auf der Erde waren Einzeller - Prokaryoten. Nach mehreren Milliarden Jahren wurden Eukaryoten gebildet, und mit ihrem Erscheinen gab es die Wahl zwischen einer pflanzlichen oder tierischen Lebensweise, deren Unterschied in der Ernährungsweise liegt und mit dem Prozess der Photosynthese verbunden ist. Damit einher geht der Eintrag von Sauerstoff in die Atmosphäre, der heutige Sauerstoffgehalt in der Atmosphäre von 21 % wurde vor 25 Millionen Jahren durch die intensive Pflanzenentwicklung erreicht.

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Erscheinungsdatum: 01.11.2015; Gelesen: 99 | Urheberrechtsverletzung der Seite

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