Реферат: Теории зарождения жизни во вселенной
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ
ИНСТИТУТ ЭКОНОМИКИ , УПРАВЛЕНИЯ И ПОЛИТОЛОГИИ
РЕФЕРАТ
Студента группы Ю-22
По курсу : “Концепции современного
естествознания”
На тему :
“Теории зарождения жизни во вселенной”
Преподаватель:
Богочаров Михаил Алексеевич
г. Москва
8.11.1999г.
Содержание
I. Введение
II. Самозарождение
III. Панспермия
IV. Теория химической эволюции
1. Теория Опарина-Юри
V. Критерии обитаемости планет
1. Температура и давление
2. Атмосфера
3. Растворитель
VI. Заключение
VII. Литература
I. Введение
Трудно создать хорошую теорию, теория должна быть разумной, а факты не всегда
таковы.
Джордж У. Бидл
Физик Филипп Моррисон заметил, что в случае обнаружения жизни на других
планетах она превратится из чуда в статистику. Открытие жизни за пределами
Земли расширило бы представления о ее происхождении. Оно помогло бы нам
ответить на целый ряд вопросов, которые нельзя решить другим путем, позволило
бы проверить наше убеждение в том, что жизнь должна быть основана именно на
химии углерода. И если бы в основе новых форм жизни, как и предполагается,
находился углерод, то это помогло бы выяснить, могут ли генетические системы
строиться из каких-либо иных молекул, чем известные нам нуклеиновые кислоты
и белки. Это позволило бы также ответить на вечный вопрос, может ли какой-то
другой растворитель заменить воду в живой системе. И так далее-по всему
длинному списку загадок, связанных с проблемой происхождения жизни.
Если бы обнаруженные за пределами Земли организмы коренным образом отличались
от нас по своему химическому составу, то это свидетельствовало бы о том, что
жизнь в различных частях Солнечной системы зародилась независимо, по крайней
мере дважды. Но если бы внеземные организмы оказались в своей основе похожими
на нас-со сходными белками и нуклеиновыми кислотами, с той же оптической
изомерией и с таким же генетическим кодом,-то мы столкнулись бы с новой
проблемой. В этом случае пришлось бы заключить, что жизнь либо зародилась
независимо дважды, либо один раз, но затем живые организмы были перенесены с
одной планеты на другую. Причем последнее предположение кажется более
вероятным. Но какими бы ни были в действительности эти открытия, очевидно,
что обнаружение внеземных форм жизни представляет огромный интерес с точки
зрения фундаментальной биологии.
Со времен Аристотеля только три естественно-научные теории о происхождении
жизни смогли овладеть умами людей. Это теория самозарождения, панспермия и
теория химической эволюции. В историческом и научном планах они составляют
важную основу, на которой строятся поиски жизни в Солнечной системе.
Современная теория химической эволюции находится еще в стадии развития, и о
ней речь пойдет в следующей главе.
II. Самозарождение
Сущность гипотезы самозарождения заключается в том, что живые предметы
непрерывно и самопроизвольно возникают из неживой материи, скажем из грязи,
росы или гниющего органического вещества. Она же рассматривает случаи, когда
одна форма жизни трансформируется непосредственно в другую, например зерно
превращается в мышь. Эта теория господствовала со времен Аристотеля (384-322
г. до н.э.) и до середины XVII в., самозарождение растений и животных обычно
принималось как реальность. В последующие два столетия высшие формы жизни
были исключены из списка предполагаемых продуктов самозарождения-он
ограничился микроорганизмами.
Литература того времени изобиловала рецептами получения червей, мышей,
скорпионов, угрей и т.д., а позднее-микроорганизмов. В большинстве случаев
все “рекомендации” сводились к цитатам из работ древнегреческих и арабских
авторов; значительно реже встречались подробные описания экспериментов.
Как говорят историки, науку создали древние греки, а отцом биологии был
Аристотель. Действительно, он внес в биологию рациональное начало,
свойственное древнегреческим мыслителям, сущность которого состояла в том,
что человек, опираясь на силу своего разума, способен понять явления живой
природы. В своих философских трудах Аристотель уделил много внимания методам
логического доказательства: создал формальную логику, в частности ввел
понятие силлогизма. Он также занимался наблюдениями явлений природы, в
особенности живой. Но в этой области его умозаключения ненадежны. И хотя
некоторые описания Аристотеля, в частности относящиеся к поведению животных,
весьма любопытны, его биологические наблюдения полны ошибок и неточностей.
Многое из того, о чем он писал, основано, вероятно, только на слухах.
Например, в своей “Истории животных” Аристотель так описывает процесс
самозарождения:
Вот одно свойство, присущее как животным, так и растениям. Некоторые
растения возникают из семян, а другие самозарождаются благодаря образованию
некой природной основы, сходной с семенем; при этом одни из них получают
питание непосредственно из земли, тогда как другие вырастают внутри других
растений, что между прочим было отмечено мною в трактате по ботанике. Так же
и с животными, среди которых одни в соответствии со своей природой происходят
от родителей, тогда как другие образуются не от родительского корня, а
возникают из гниющей земли или растительной ткани подобно некоторым
насекомым; другие самозарождаются внутри животных вследствие секреции их
собственных органов.
... Но как бы ни самозарождались живые существа - в других ли животных, в
почве, в растениях или их частях,-результатом спаривания появившихся таким
образом мужских и женских особей всегда является нечто дефектное, непохожее
на своих родителей. Например, при спаривании вшей возникают гниды, у мух-
личинки, у блох - яйцевидные по форме личинки, и такое потомство не порождает
особей родительского типа или каких-либо других животных вообще, а лишь нечто
неописуемое.
Аристотель хорошо знал, что многие насекомые имеют сложный цикл развития и,
прежде чем стать взрослыми, проходят через стадии личинки и куколки. Но хотя
в своем описании генезиса двух видов насекомых он допускает явные ошибки, его
суждения строго логичны. Самозарождение не отвечало бы здравому смыслу, его
существование было бы сомнительным, если бы возникшие в результате этого
процесса виды могли нормально воспроизводиться. Следовательно, говорит
Аристотель, эти существа при своем спаривании производят нечто
“неописуемое”, что и обусловливает постоянную необходимость самозарождения.
На XVI в., эпоху господства религиозных суеверий, приходится расцвет
классического учения о самозарождении. Его очень активно развивал в это время
врач и естествоиспытатель Парацельс (1493-1541) и его последователь Ян
Баптист ван Гельмонт (1579-1644). Последний предложил “метод производства”
мышей из пшеничных зерен, помещенных в кувшин вместе с грязным бельем, на
который многократно ссылались в дальнейшем.
В своей работе, впервые опубликованной в 1558 г. под названием “Магия
природы”, Джамбатиста делла Порта приводит еще больше сведений о
самозарождении, которыми было столь богато его время. Этот неаполитанский
ученый-любитель был основателем и вице-президентом Академии деи Линчей -
одного из самых первых в мире научных обществ. Его книга, содержавшая
популярное описание некоторых технических диковин, чудес природы и всяких
розыгрышей, была переведена на несколько языков. Вот отрывки из ее
английского издания, опубликованного в Лондоне в 1658 г.:
В Дариене, расположенном в одной из провинций Нового света, очень нездоровый
воздух, место грязное, полное зловонных болот, более того, сама деревня
представляет собой болото, где, по описанию Петера Мартира, жабы выводятся из
капель жидкости. Кроме того, они рождаются из гниющих в грязи утиных трупов;
есть даже стихи, где утка говорит: “Когда меня гноят в земле, я жаб произвожу
на свет...”
Грек Флорентинус утверждал, что если пожевать базилик, а затем положить его
на солнце, то из него появятся змеи. А Плиний при этом добавлял, что если
базилик потереть и положить под камень, то он превратится в скорпиона, а если
пожевать и положить на солнце-то в червяка.
Саламандры рождаются из воды; сами они никого не производят, потому что у
них, как и у угрей, нет ни мужских, ни женских особей...
Рыбы под названием ортика, бабочки-нимфалины, мидии, гребешки, морские
улитки, другие брюхоногие моллюски и ракообразные рождаются из грязи,
поскольку они не способны спариваться и по своему образу жизни напоминают
растения. . Замечено, что разная грязь производит на свет различных животных:
темная грязь порождает устриц, красноватая-морских улиток, грязь,
образовавшаяся из горных пород -голотурий, гусей и т.п. Как показал опыт,
брюхоногие зарождаются в гниющих деревянных загородках, что служат для лова
рыбы, и как только исчезают загородки, пропадают и эти моллюски.
Классическое учение о самозарождении вместе со многими другими освященными
веками фантастическими представлениями было похоронено в эпоху Возрождения.
Его ниспровергателем стал Франческо Реди (1626-1697), физик-
экспериментатор, известный поэт и один из первых ученых-биологов современной
формации, он был фигурой, типичной для эпохи позднего Возрождения. Книгу Реди
“Опыты по самозарождению насекомых” (1668), которая в основном и создала
ему научную репутацию, отличают здоровый скептицизм, тонкая наблюдательность,
прекрасная манера изложения результатов. Хотя главным объектом его
исследований были насекомые, он изучал также зарождение скорпионов, жаб,
лягушек, пауков и перепелов. Реди не только не подтвердил распространенное
тогда мнение о самозарождении перечисленных животных, а, напротив, в
большинстве случаев продемонстрировал, что на самом деле они рождаются из
оплодотворенных яиц. Таким образом, результаты его тщательно проведенных
опытов опровергли представления, сформировавшиеся в течение 20 столетий.
Книга Реди в течение 20 лет переиздавалась пять раз, и в результате
знакомства с ней все более широкого круга образованных людей вера в
возможность самозарождения животных постепенно исчезла. Однако этот вопрос
снова возник, хотя уже на другом уровне, примерно в 1675 г., вслед за
открытием микроорганизмов голландцем Антони ван Левенгуком (1632-1723). Это
открытие стало возможным благодаря усовершенствованию в XVII в. техники
изготовления линз. Сам Левенгук был одновременно и опытным мастером по
изготовлению линз, и исследователем, увлеченно работающим с микроскопом. Ряд
важных открытий, сделанных Левенгуком в течение его долгой жизни, создали ему
известность, и он по праву считается одним из основоположников научной
микроскопии.
Микроорганизмы настолько малы и, кажется, так просто организованы, что с
самого их открытия широко распространилось мнение, будто они представляют
собой продукты распада, принадлежащие к нечетко обозначенной промежуточной
области между живым и неживым. Таким образом, вопрос о самозарождении вновь
оказался в центре внимания в знаменитой полемике XVIII в., разгоревшейся
между английским священником Дж. Т. Нидхемом (1713-1781) и итальянским
натуралистом аббатом Ладзаро Спалланцани (1729-1799). Нидхем утверждал, что
если баранью подливку и подобные ей настои сначала нагреть, а затем
герметически закрыть в сосуде с небольшим количеством воздуха, то в течение
нескольких дней они обязательно порождают микроорганизмы и разлагаются. Он
полагал, что раз нагревание исследуемого объекта убивает все ранее
существовавшие в нем организмы, то, следовательно, полученный результат
служит доказательством самозарождения. Повторяя эксперименты Нидхема,
Спалланцани показал, что если колбы нагреть после закупоривания, то в них не
возникает никаких организмов и не происходит гниения, как долго бы они ни
хранились. (В одном из своих опытов Спалланцани герметично закупорил в
стеклянном сосуде зеленый горох с водой, после чего в течение 45 мин держал
его в кипящей воде. Позже, в 1804 г., парижский шеф-повар Франсуа Аппер
использовал этот метод для получения первых консервированных продуктов.
Таким образом, консервная промышленность явилась одним из побочных
результатов дискуссии о самозарождении.)
Нидхем заявил в ответ, что чрезмерное нагревание разрушило внутри закрытого
сосуда содержащийся в воздухе жизненно важный элемент, без которого
самозарождение невозможно. Методы газового анализа в то время были еще
недостаточно развиты, чтобы разрешить этот спор. В действительности
оказалось, что результат, полученный Нидхемом, был следствием скрытой
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
|