§20 «Концепции происхождения жизни»

Волькенштейн дал определение жизни.

 Жизнь – это форма существования макроскопических, гетерогенных, открытых, сильно неравновесных систем, способных к самоорганизации и самовоспроизведению.

Свойства живых организмов:

1) сходство химического состава (H, O, C, N, S, P). Во всех живых организмах есть совокупность сложных органических соединений – биополимеров (белки, ферменты, нуклеиновые кислоты)

2) Все живые системы имеют конечное время существования, поэтому они все имеют свойство воспроизводства для сохранения биологического вида

3) Раздражимость (реакция на внешние воздействия)

4) Дискретность (прерывность), т.е. любая живая система состоит из отдельных частей, взаимодействующих между собой

5) Целостность, т.е. все элементы функционируют совместно.

Эволюция жизни предполагает истоки.

Концепции:

- креационизм (божественное происхождение жизни)

- самопроизвольное (спонтанное) зарождение жизни из неживого. Существовала в Древнем Египте, Древнем Вавилоне и Древнем Китае. Полагали, что в каждом объекте есть позитивное начало, которое может стать источником жизни.

- принцип Реди (биогенез) – в 17 в. Фр. Реди предположил, что живое возникает из живого. В 1860 г. Л. Пастер установил, что бактерии существуют повсюду, т.е. биогенез подтвердился.

- теория стационарного состояния (вечного существования жизни).

- концепция панспермии, по которой жизнь появилась за счёт занесения её из космического пространства (Кельвин, Гольтц, Аррениус). В 14 в. Оккам выдвинул принцип естествознания: «не умножай сущности без надобности», но этот принцип нарушен в концепции панспермии.

- биохимическая эволюция (абиогенез), это современная теория.

Теория возникновения живого из неживого:

Ф. Энгельс первым научно представил эту теорию. Опарин и Халдейн выдвинули гипотезу, на основе которой возникла эта концепция. В 1924 г. Опарин предположил, что атмосфера первичной Земли была восстановительной и состояла из аммиака, метана, углекислого газа и воды, где под действием солнечных излучения возникли простейшие органические соединения. В 1959 г. эту гипотезу косвенно подтвердил Миллер, который получил аминокислоты при пропускании электрического разряда.

Пути возникновения кислорода:

- разложение углекислого газа под воздействием солнечного излучения

- фотосинтез растений (первые растения были аэробны, т.е. они потребляли различные газы, а выделяли кислород)

Все эти соединения попадали в океаны, где происходило накопление этих соединений. Океан был достаточно горячим и простые молекулы стали собираться в более сложные желеобразные комочки (коацерваты). Чтобы коацерваты стали живыми организмами, необходимо было проявление двух свойств:

- воспроизводства и наследования

- обмена веществ

Современная наука выделяет три основных этапа перехода неживого в живое:

1) синтез органических соединений из неорганических в условиях первичной атмосферы и первичного состояния Земли

2) синтез биополимеров в первичных водоёмах из накопившихся там первичных соединений

3) самоорганизация простых соединений, возникновение процессов обмена веществ и возможности самовоспроизводства, это привело к возникновению клетки

Структурные уровни живой материи:

1. Молекулярно-генетический (скачок от атомно-молекулярного уровня неживой материи к макромолекулам живой материи, основа этого уровня – белки)

2. Клеточный

● Клетка – элементарная мельчайшая частица живой материи, основа её жизнедеятельности и размножения.

Всеми процессами в клетке управляет сложная система внутри клетки – цепочка нуклеиновых кислот.

●Прокариоты – клетки без ядра.

● Эукариоты – клетки с ядром.

● Вирусы – мельчайшие неклеточные организмы, способные внедряться в клетку.

3. Тканевый (совокупность одинаковых клеток образует живую ткань)

4. Организменный = онтогенетический (организм функционирует как совокупность систем организма, обеспечивается многообразие живых систем)

5. Популяционно-видовой (совокупность популяций и видов)

6. Биоценотический

● Биоценоз – сообщество популяций связанных друг с другом и с внешней средой обменом веществ.

7. Биосферный (совокупность биоценозов)