Мета: Ознайомлення з гіпотезами походження життя

Ключові слова: біогенез, абіогенез, віталізм, панспермія, біохімічна еволюція, коацервати, пробіонти, мономери, полімери.

Т.М.Кобренюк,

учитель СШ № 316,

кандидат біологічних наук

ВступПланета Земля - єдине відоме науці місце у Всесвіті,

де існує життя.

Саме тут, завдяки унікальному поєднанню факторів, виникли умови для його розвитку (розміри планети, сила її тяжіння, захисний озоновий шар тощо).

Усім організмам необхідна вода, а наша планета знаходиться якраз на такій відстані від Сонця, що її поверхня вкрита водоймами.

Трохи ближче до світила – і океанська вода випарується.

Трохи далі від нього – і вся планета вкриється вічною кригою.

Життя на Землі існує практично всюди, навіть у найсуворіших середовищах.

За останні 3.8 млрд. років на нашій планеті з'являлось і вимирало багато видів рослин і тварин.

Це траплялось тоді, коли змінювалися кліматичні умови. Людина – один із останніх біологічних видів,

що з'явилися на Землі.

Відколи в неї сформувались свідомість і культура, людина невпинно задається питанням походження життя на Землі.

Різні вірування, переконання та припущення з цього приводу знайшли своє втілення в різноманітних релігійних і наукових вченнях як сивої давнини, так і сучасності.

Однак їх вірність чи хибність ще має бути перевірена часом.

Гіпотези походження життя

Біогенез Абіогенез Панспермія

Походження

живого від живого.

Самозародження життя -

спонтанне виникнення його з елементів неживої

природи – альтернатива

креаціонізму.

Заселення життя на

Землю з Космосу.

Вічність життя

Акт створення

всього живого вищим

розумом (ідеї

креаціонізму).

Теорія виникла

у древньому Китаї,

Вавилоні, Єгипті.Аристотель – прибічник

теорії спонтанного

самозародження.

Автор - С. Арреніус

(1895).

Метеоритний і космічний пил –

носій спор живих

організмів.

Біогенез – вічність життя – ідея креаціонізму (антинаукове вчення).

Прибічники ідеї намагалися пояснювати походження Всесвіту актом «божественного творіння». Ця ідея тісно пов'язана

з богослов'ям, ідеалізмом, катастрофізмом і особливо поширена у XVIII ст. – 1 пол. XIX ст.

І група. Біогенез ? живе живе

Розвиток земної кори і органічного світу відбувається

внаслідок періодичних геологічних

катастроф (напр., Потоп)

Один із головних напрямів

філософії –визнає первинним не природу, а дух,

ідею

Сукупність церковних учень

про Бога

Процес сотворіння життя Богом винесений за рамки наукового дослідження.

Наука займається тільки тими явищами, які піддаються спостереженню. Тому неможливо ані довести, ані спростувати концепцію креаціонізму.

ІІ група . АбіогенезПрибічники теорії:

Не відкидали ідею креаціонізму. Ідею самозародження життя аргументували тим, що у продуктах, які псуються, у смітті та відходах з часом з’являються мухи, пліснява, черви, паразитичні комахи тощо.

У другій половині XVII ст. зароджуєтьсянове вчення – віталізм, основане на вірів міфічну «життєву силу», що сприяєвиникненню живого з неживого.

Перші спроби спростувати цю теоріюбули здійснені в 1668 році італійськимфізиком, біологом і лікаремФранческо Реді.

неживе живе

закупорена банка

м’ясо

м’ясо

відкрита банка

м’ясо гниє, мухи

відкладають у

ньому яйця

запах гнилого м’яса

приваблює мух

на м’ясі з’являються

личинки

від м’яса нічого не лишилось,

личинки перетворились на лялечок,

з яких з’являються нові мухи

м’ясо гниє, але

мух у банці немаєані мух, ані личинок

у банці немає

Дослід Франческо РедіПіддаючи сумніву поширену в той час думку, що мухи та личинки виникають у гнилому м’ясі самі по собі, Ф. Реді провів дослід. Його результати виявились невтішними для прибічників теорії самозародження.

Досліди Луї Пастера (1860)

Французький мікробіолог і хімік Луї Пастер вважав, що для появи мікроорганізмів в поживному середовищі недостатньо самої лише наявності повітря. Аби пересвідчитись у цьому, він провів дослід, виготовивши колби спеціальної форми. Результати цього досліду остаточно спростували ідею самозародження.

горловина колби

згинається у формі букви S

за допомогою нагрівання

поживний бульйон

розчин поступово

охолоджується, однак

залишається стерильним

бульйон

стерилізується

шляхом кип’ятіння

повітря проникає

в колбу, але пил

та бактерії

залишаються

у горловині

ІІІ група. ПансперміяПанспермія – гіпотеза занесення життя на Землю з Космосу. Сформулював її у 1895 р. шведський фізик Сванте Арреніус.

Згідно з нею, спори живих організмів могли бути занесені на Землю у складі метеоритів.

Попри спростування віталізму та інших теорій абіогенезу, питання виникнення життя залишилось відкритим.

До теорії абіогенезу повернулись уже з нових, експериментальних позицій (гіпотези А. І. Опаріна, Дж. Холдейна і Дж. Бернала, запропоновані на початку ХХ ст.)

Цю теорію підтримувавВ.І. Вернадський.

Ця теорія пояснює появу життя на Землі, проте не пояснює, як це життя виникає.

IV група. Сучасні гіпотези походження життя1. Теорія біохімічної еволюції

І. Існування на Землі тривалого періоду абіогенного утворення великої кількості органічних сполук. Формування так званого «первинного бульйону».

ІІ. Концентрація «первинного бульйону» на фоні інтенсивної вулканічної діяльності, частих і потужних грозових розрядів

в атмосфері і потужного космічного опромінення могла зростати в десятки і сотні разів.

ІІІ. Поступове ускладнення молекул органічних речовин, поява простих білків, жирів, вуглеводів тощо – утворення згустків органічних речовин – коацерватів.

IV. В умовах відновленої атмосфери Землі коацервати не руйнувалися, а поступово ускладнювалися і могли давати початок першим примітивним організмам – пробіонтам.

Цю теорію незалежно один від одного у 1924-1928 рр. сформулювали російськийта англійський біохімікиОлександр Опарін іДжон Холдейн.

Стадії біохімічної еволюції:

Уявлення авторів про фізико-хімічні умови на Землі, що призвели до появи життя, та їх відмінність від сучасних.

ПЕРВІСНА ЗЕМЛЯ СУЧАСНА ЗЕМЛЯ

рентгенівське іультрафіолетове

випромінювання

блискавка

океани океани

N2 і O2 поглинають рентгенівське випромінювання

O3 (озон) поглинає ультрафіолетове випромінювання

видиме світло

озоновий шар

Цю гіпотезу на базі теорії біохімічної еволюції у 1947 р. сформулював англійський вченийДжон Бернал.

2. Гіпотеза біопоезу

Стадії біохімічної еволюції:

І. Абіогенне виникнення мономерів ( мономери – відносно низькомолекулярні сполуки)

ІІ. Формування біологічних полімерів ( полімери –високомолекулярні сполуки, що складаються з мономерів)

ІІІ. Розвиток мембранних структур і перших організмів.

Як і будь-яка гіпотеза, біопоез є лише логічною конструкцією, вона ще не доведена і має протиріччя та відкриті питання.

Це цікаво!У наш час у наукових колах обговорюється гіпотеза так званого «палеоконтакту». Чи відомо вам про її існування? Можливо, ви дивилися науково-пізнавальні передачі або читали про неї? У чому суть цієї гіпотези?

Для довідки: гіпотеза – наукове припущення, яке висувається для пояснення певних явищ.

Презентаційна сторінка

Відомості про автора:Кобренюк Таїсія Михайлівна,

учитель біології, хімії, екології

спеціалізованої школи № 316

I-III ступенів Дарницького району м. Києва

В освіті з 1991 р.

Учитель-методист, кандидат біологічних

наук

Тема, над якою працює:

Концепція біологічної освіти в школі та її роль у формуванні

фізичного та психічного здоров’я підлітків, їх екологічного

світогляду