Idea-idea moden tentang asal-usul kehidupan. Kemunculan kehidupan di Bumi (secara ringkas)

Jika kita menganalisis semua data yang kami perolehi seorang saintis dalam pelbagai kajian, ia adalah jelas bahawa kehidupan di bumi - menakjubkan yang luar biasa sebenarnya. Peluang kejadian diabaikan dalam alam semesta kita. Semua peringkat asal-usul kehidupan yang terkandung kemungkinan kursus alternatif peristiwa, hasil daripada mana dunia akan kekal jurang kosmik sejuk tanpa petunjuk bukan sesuatu yang minda manusia, dan juga mikrob yang paling kecil. Penciptaan menjelaskan apa-apa peristiwa yang luar biasa oleh campur tangan ilahi. Walau bagaimanapun, kewujudan Tuhan tidak dapat dibuktikan atau disangkal serta idea-idea moden tentang asal-usul kehidupan, serta semua sains secara keseluruhannya, berdasarkan data eksperimen dan perkembangan teori, yang boleh dipersoalkan atau mengesahkan.

vitalisme

pengetahuan manusia yang berkembang, agak serupa dengan perkara utama yang diterangkan proses Darwin. Teori adalah pilihan semula jadi dan survival paling kuat, yang berjaya menahan serangan balas hujah atau menyesuaikan diri, berubah untuk dipadankan. Hipotesis tentang asal-usul kehidupan juga telah pergi jauh untuk menjadi, penyiapan yang telah tidak dinyatakan, kerana fakta-fakta baru dibuka setiap hari, memaksa menyesuaikan pandangan telah ditubuhkan.

Satu pencapaian besar di jalan raya ini adalah vitalisme itu - teori generasi spontan kehidupan kekal. Di bawah peruntukan, tikus muncul dalam kain buruk lama, cacing - dalam sisa-sisa mereput makanan. Vitalisme berkuasa atas eksperimen sains sehingga Lui Pastera pada tahun 1860, apabila beliau membuktikan ketidakmungkinan generasi spontan organisma hidup. Keputusan menyebabkan acara paradoks: mereka mengukuhkan kepercayaan dalam berasal daripada Tuhan dan memaksa ahli-ahli sains untuk mencari bukti bahawa mereka telah baru-baru ini menafikan. Sains bertujuan untuk menjelaskan bahawa asal usul bebas hidup berlaku, tetapi untuk masa yang lama dan langkah akan demi langkah, mengambil berjuta-juta tahun.

sintesis karbon

Keadaan ini seolah-olah putus asa sehingga, sehingga pada tahun 1864 AM Butlerof tidak membuat penemuan penting. Dia mampu untuk menerima bahan organik (karbon) organik yang (dalam eksperimen ini ia formaldehid). Data yang diperolehi adalah dinding hancur mengagumkan menggariskan organisma masih hidup dan dunia perkara mati. Selepas satu masa, ahli sains mampu untuk mendapatkan versi lain organik daripada bahan tak organik. Seketika itu juga mula membentuk idea-idea moden tentang asal-usul kehidupan. Mereka telah menyerap data bukan sahaja biologi, tetapi juga dalam kosmologi dan fizik.

Akibat Letupan Besar

Teori asal-usul kehidupan meliputi tempoh yang luas: prasyarat pertama bagi pembentukan masa depan organisma, saintis masih dalam peringkat awal permulaan alam. fizik moden yang diambil kira kewujudan dunia dari Big Bang, apabila hampir tiada apa yang datang segala-galanya. Yang berkembang pesat dan menyejuk alam semesta atom pertama terbentuk dan molekul, maka mereka telah datang bersama-sama untuk membentuk generasi pertama bintang. Mereka telah menjadi tempat pembentukan kebanyakan unsur-unsur diketahui oleh sains hari ini. atom baru diisi ruang apabila meletup bintang dan menjadi asas untuk kemudahan generasi akan datang, termasuk matahari kita. data semasa mencadangkan bahawa yang pertama sebatian organik boleh muncul dalam awan protoplanet sekitar bintang baru. Daripada mereka tidak lama lagi membentuk dan planet. Ia ternyata bahawa peringkat pertama kehidupan di bumi berlaku sebelum pembentukannya.

kitaran pengautomangkinan

Proses yang berlaku di planet ini Blue di "kanak-kanak", disokong oleh bahan-bahan yang merupakan sebahagian daripada kedalaman dan datang dari angkasa sebagai meteor. Hipotesis asal-usul kehidupan salah satu asas yang paling penting untuk kemunculan bahan organik di Bumi dipanggil pemangkin tindak balas kimia, terperangkap di sini dengan serpihan ini "makhluk asing". Mereka telah membawa kepada hakikat bahawa peranan besar dalam pembentukan bahan baru di planet ini mula bermain proses sangat cepat.

Peringkat seterusnya - kitaran pengautomangkinan. Dalam proses tersebut menghasilkan bahan yang membantu untuk meningkatkan kadar tindak balas, serta substrat boleh diperbaharui - unsur-unsur berinteraksi. kitaran adalah dengan itu lengkap: proses itu sendiri dipercepatkan dan diri mereka sendiri "Makanan bersedia", bahan-bahan iaitu yang sekali lagi bertindak balas lagi pemangkin diri mereka sendiri dan membentuk semula substrat, dan sebagainya.

keraguan

idea-idea moden tentang asal-usul kehidupan telah lama terkandung pendapat yang bercanggah. batu penghalang - masalah ayam dan telur. Apa yang datang pertama: protein menjalankan semua proses dalam sel, atau DNA, yang menentukan struktur protein yang mengandungi semua maklumat genetik. Penting pertama untuk badan kerana ia menggalakkan sistem pembaharuan diri, tanpa yang hidup adalah mustahil. DNA mengandungi struktur sel rekod itu, dan menentukan daya maju. Pendapat ahli sains dan menjawab soalan, ia tidak sehingga masa ini apabila ia menjadi diketahui bahawa sebagai repositori maklumat genetik dari virus itu tidak muncul DNA dan RNA, kelas ketiga sebatian organik, yang biasanya diberikan hanya peranan menengah dalam teori asal-usul kehidupan.

dunia RNA

Secara beransur-ansur mula mengumpul fakta dan dalam tahun 80-an abad yang lalu, terdapat bukti yang mengubah idea-idea tentang peringkat awal pembentukan perkara hidup. Telah ditemui ribozymes, molekul RNA yang mempunyai kebolehan protein, khususnya, untuk menjadi pemangkin tindak balas. Bentuk-bentuk pertama kehidupan, oleh itu, boleh berlaku tanpa penyertaan protein dan DNA. Dalam fungsi simpanan mereka, dan juga semua kerja-kerja yang dilakukan di dalam RNA. Kehidupan di bumi kini dilakukan oleh protoorganisms mewakili kitaran pengautomangkinan terdiri daripada ribozymes mereplikasi diri. Teori ini dipanggil "RNA dunia".

coacervates

Hari ini ia adalah sukar untuk membayangkan kehidupan tempoh tersebut, kerana dia tidak mempunyai satu ciri penting - shell atau sempadan. Malah, ia adalah larutan yang mengandungi kitaran pengautomangkinan RNA. Masalah kekurangan sempadan, perlu bagi aliran yang betul proses diselesaikan spontan dan menarik. Protoorganisms mendapati perlindungan berhampiran mineral zeolit mempunyai struktur mesh kekisi. permukaan mereka dapat menjadi pemangkin kepada pembentukan sebuah rangkaian RNA dan memberikan mereka konfigurasi tertentu.

Lebih - lebih, muncul pada coacervates peringkat atau titisan lipid air. Hipotesis asal kehidupan sebagai baru-baru ini, dan masa kini adalah sebahagian besarnya berdasarkan teori AI Oparin, yang mengkaji sifat-sifat formasi ini. Coacervates - penyelesaian ini titisan yang terdapat di dalam shell lemak (lipid). Ini membran mempunyai ciri-ciri kebolehtelapan terpilih dan keupayaan untuk menjalankan metabolisme. Sebahagian daripada mereka, nampaknya bersatu dengan rantai RNA mereplikasi diri, termasuk yang menjadi pemangkin sintesis lipid diri mereka sendiri. Oleh itu, bentuk baru kehidupan, mengatasi jalan dari tahap doorganizmennogo kepada organisma yang sebenar. Kemungkinan struktur itu telah disahkan baru-baru ini: penyelidik uji kaji mengesahkan keupayaan RNA dalam kombinasi dengan ion kalsium melekat pada membran lipid dan mengawal kebolehtelapan mereka.

pembantu mahir

Asal-usul kehidupan di peringkat seterusnya adalah proses meningkatkan fungsi organisma terbentuk. RNA memperoleh kebolehan untuk memangkin sintesis polimer asid amino, pada mulanya agak mudah. Kemuncak menetapkan satu mekanisme baru adalah keupayaan untuk mensintesis protein. Pendidikan muncul beberapa kali untuk menangani secara berkesan dengan proses biologi daripada ribozymes.

Pada mulanya, peptida sintesis tidak diperintahkan. Proses adalah "memukul atau ketinggalan", meninggalkan pengurusan kes di urutan asid amino rantai baru. Lama-kelamaan ia terperangkap salinan tepat, kerana ia menyumbang kepada kestabilan keseluruhan sistem. Oleh itu dilahirkan kod genetik, yang membolehkan untuk mensintesis protein tertentu dengan fungsi yang dikehendaki.

kesempurnaan

Mengasah keupayaan untuk mensintesis protein diingini berlaku secara beransur-ansur. Langkah pertama ialah kemunculan sejenis RNA, yang boleh menyambungkan asid amino. Fasa seterusnya dalam proses pembinaan, disertai dengan pembentukan molekul peptida dengan cara disusun dalam pangkalan perintah tertentu. urutan yang telah ditetapkan pada template RNA yang sama. Dikaitkan "arahan" maklumat RNA dan protein komponen masa depan yang terlibat dalam jenis baru RNA, yang dipanggil pengangkutan. Bagaimana dan maklumat, dan ia adalah untuk hari ini - satu bahagian penting dalam sintesis peptida.

DNA

Kerumitan meningkatkan organisma pergi lagi mengenai cara-cara untuk memperbaiki kaedah penyimpanan maklumat. Adalah dipercayai bahawa DNA pada asalnya adalah salah satu fasa kitaran hidup koloni RNA. Ia mempunyai struktur yang lebih stabil. ijazah daripada maklumat adalah lebih tinggi, jadi selepas beberapa, agak lama adalah tempat penyimpanan utama DNA kod genetik.

Salah satu ciri-ciri pembentukan baru, pada zamannya tidak membenarkan untuk meletakkan DNA ke dalam kepala teori asal-usul kehidupan - adalah ketidakupayaan untuk mengambil tindakan. Ia telah menjadi satu jenis bayaran untuk media ciri-ciri penyimpanan maju. Seluruh "kerja" kekal protein dan RNA.

simbiosis

idea-idea moden tentang asal-usul kehidupan tidak membawa kepada moyang tertutup dan pagar luar dari yang lain daripada badan. Ahli-ahli sains lebih cenderung memihak kepada andaian bahawa pada peringkat awal terdapat masyarakat persamaan sel mikroskopik yang melaksanakan fungsi yang berbeza. simbiosis itu adalah mudah untuk mencari dalam alam semula jadi hari ini. Contoh yang paling mudah daripada - tikar cyano-bakteria, yang pada masa yang sama masyarakat mikroorganisma dan makhluk yang hidup satu entiti.

Kemunculan kehidupan di Bumi biologi pada peringkat ini perkembangannya, melihat proses itu, ciri-ciri perjuangan yang berterusan dan tidak pertandingan, tetapi yang semakin meningkat pelbagai rali struktur tertentu, akhirnya membawa kepada kemunculan sel hidup, seperti yang kita wakili.

generalisasi

Ringkasan, kita boleh secara ringkas menghitung semua peringkat dalam pembentukan kehidupan, dalam rangka teori moden, versi paling mungkin kemunculan dan perkembangan organisma di Bumi:

1. Pembentukan sebatian organik utama dalam awan protoplanet.

2. Fasa lampu secara beransur-ansur di dalam barisan hadapan dalam tindak balas dengan keupayaan untuk pecutan diri, dan kitaran pengautomangkinan.

3. Kemunculan kitaran pengautomangkinan RNA.

4. Union RNA dan membran lipid.

5. Pengambilalihan RNA untuk mensintesis protein.

6. Kemunculan DNA dan penerimaannya sebagai tempat simpanan utama maklumat.

7. Pembentukan organisma unisel pertama melalui simbiosis.

Memahami proses yang membawa kepada kemunculan kehidupan, masih tidak sempurna. Ahli-ahli sains masih banyak soalan. Ia tidak diketahui dengan tepat bagaimana RNA timbul, banyak fasa perantaraan hanya teori. Walau bagaimanapun, eksperimen baru, fakta dan hipotesis diuji diletakkan tiap-tiap hari. Kami yakin boleh mengatakan bahawa zaman kita telah memberikan dunia banyak lagi penemuan yang berkaitan dengan era prasejarah.