в результате чего возникла жизнь
Загадка происхождения жизни: эволюция или сотворение?
 |
| Сотворение Адама и Евы. Изгнание из рая |
Как произошла жизнь на нашей планете? Откуда взялись многочисленные виды растительных и животных организмов? Как появился человек?
В системе образования и науки на сегодняшний день практически безоговорочно преобладает концепция биологической эволюции. Ее сторонники утверждают, что первая жизнь на нашей планете зародилась сама по себе из неорганических компонентов в результате физических и химических процессов (абиогенез). Однажды возникнув, организмы усложнялись и совершенствовались под действием мутаций и естественного отбора наиболее приспособленных особей. Так появился весь биологический мир, включая человека.
Но есть и немногочисленные противники этой концепции. Они считают, что библейский рассказ о сотворении мира достоверно, хотя и в общих чертах, раскрывает тайну жизни, и также стараются подтверждать свою точку зрения научными данными. Называют их креационистами (от латинского creatio – творение).
Кратко остановимся только на двух моментах.
Схема абиогенеза, предложенная еще в 30-х годах ХХ века академиком Опариным, до сих пор подробно излагается в школьных учебниках, хотя на сегодняшний день разрабатываются и другие версии. Построению возможных моделей того, как давным-давно, случайно и самопроизвольно в первичном океане возникла жизнь (а также объяснению – почему до сих пор никак не удается воспроизвести этот процесс в лабораториях, не смотря на создание для этого самых благоприятных условий) посвящены сотни научных трудов. Но даже убежденные сторонники эволюции, такие как, к примеру, академик В.Е.Хаин, констатируют, что на коренные вопросы проблемы происхождения жизни «еще нет удовлетворительного ответа. И вряд ли он будет получен в обозримом будущем» (Хаин, 2003, с.48). Активный критик креационизма палеонтолог Кирилл Еськов (2000) также вынужден признать, что «пропасть, отделяющая полный набор аминокислот и нуклеотидов от простейшей по устройству бактериальной клетки в свете современных знаний стала казаться еще более непреодолимой».
То есть, после 70 лет интенсивных исследований, сторонникам абиогенеза за исключением спорных теоретических построений, весьма слабо подтвержденных фактическими данными, пока предложить нечего. Понимая это, выдающийся генетик Н.В. Тимофеев-Ресовский, к примеру, имел обыкновение на все вопросы о происхождении жизни на Земле отвечать: «Я был тогда очень маленьким, и потому ничего не помню. Спросите-ка лучше у академика Опарина…»
Более того, сейчас уже ясно, что любой «простейший» организм для нормальной жизнедеятельности должен обладать множеством функций (питание, размножение, удаление отходов, защита от внешней среды и т.д.), причем все они должны функционировать сразу, вместе и в полном объеме; постепенное появление этих функций невозможно. А тут еще экологи «подливают масла в огонь», доказывая, что в одиночку ни один организм существовать не может, то есть сразу же должна была появиться вся экосистема. В общем, по сравнению со временами Опарина положение у гипотезы абиогенеза стало только хуже, а вот библейская история о сотворении мира сразу, во всем его разнообразии и совершенстве, как это не удивительно, порою совпадает с новейшими научными открытиями.
Аргументы сторонников сотворения жизни Высшим Сверхъестественным Разумом во многом строятся «от противного»: если жизнь не могла появиться самостоятельно, то, значит, у нее есть Творец. Для исследователей, убежденных в существовании ТОЛЬКО материального мира, такая позиция неприемлема «по определению ». Это кажется им уходом от решения проблемы, и они не торопятся соглашаться с доводами своих оппонентов.
Еще одна проблема эволюционной концепции – крайне редкая встречаемость в «геологической летописи» претендентов на звание переходных форм между крупными таксонами организмов (беспозвоночными и хордовыми, рыбами и амфибиями, рептилиями и птицами, и т.д.), которые должны были бы существовать, если бы одни виды организмов последовательно возникали из других. Вокруг имеющихся редких находок до сих пор ведутся научные дебаты.
Рассмотрим один из проблемных моментов эволюционной концепции – так называемый «кембрийский взрыв»: в слоях, датируемых возрастом 545 миллионов лет, вдруг неожиданно появляются многочисленные организмы, которых не было в нижележащих отложениях. В учебнике палеонтологии (Немцов и др., 1978, с.215) мы читаем: «Установлено, что простейшие одноклеточные организмы существовали еще в архее, а в конце протерозоя появились представители почти всех типов животных. Это свидетельствует о длительном и сложном докембрийском процессе эволюции, который, к сожалению, еще не удалось проследить». Такая логика напоминает доказательство того, что в Древнем Риме существовал беспроволочный телеграф – ведь никаких проводов при раскопках до сих пор не найдено!
Рассмотрим эту ситуацию внимательнее. Есть два неоспоримых факта:
1) в слоях, относящихся к кембрийскому периоду, неожиданно появляются многочисленные, сложные и вполне сформировавшиеся виды – трилобиты, моллюски, кораллы.
2) Никаких достоверных следов их последовательного появления в геологических слоях не зафиксировано.
Но выводы из этих фактов делаются различные. Как объясняют ситуацию эволюционисты, мы уже слышали. Сторонники сотворения говорят, что если какой-либо процесс (эволюционное появление кембрийских организмов) не оставил следов в слоях горных пород в виде окаменелостей, то и говорить о нем, как о научном факте некорректно. Они предлагают свое объяснение: неожиданное появление организмов они объясняют сотворением их Высшим Разумом, Творцом Вселенной, а кембрийские слои – это придонные биоценозы древнего моря, захороненные в результате глобальной водной катастрофы. Тогда становится ясно – почему в более ранних нижележащих слоях никаких полутрилобитов не обнаружено.
Правда, тогда не ясно – почему (если все животные были созданы одновременно и погибли в результате Всемирного потопа) среди трилобитов не встречаются современные крабы, а среди костей динозавров – кости слонов? И здесь уже наступает очередь креационистов чесать в затылке и строить спекулятивные гипотезы.
Когда речь заходит о переходных формах, эволюционисты утверждают, что их найдено вполне достаточно, чтобы считать эволюцию неоспоримым фактом. Но если взглянуть на схему предполагаемого возникновения млекопитающих, выставленную в Московском палеонтологическом музее (www.creation.webzone.ru/Debate/Kiev8/kiev8.htm), или схему эволюции всего царства животных из энциклопедии «Современное естествознание» (том 9, с. 319), убрать из них неподтвержденные фактами предположения, обозначенные пунктирами, то становится ясно, что достоверных переходных форм между крупными таксонами организмов действительно нет. При виде таких схем библейская фраза о сотворении животных «по роду их» выглядит вполне уместной.
В рамках статьи невозможно полноценно осветить даже малую часть вопросов, связанных с полемикой между сторонниками сотворения и материалистической эволюции. У каждого из этих мировоззрений есть свои сильные и слабые стороны. Но вот категорическое утверждение, что эволюция – это несомненный факт, о котором свидетельствуют ВСЕ научные данные, а креационизм – это удел малограмотных религиозных мракобесов, отрицающих современную науку, не кажется на сегодняшний день таким уж безоговорочным.
И, поэтому, наверное, будет справедливо, если наличие точки зрения, альтернативной господствующей ныне концепции всеохватывающей эволюции «от молекул до человека», будет открыто излагаться в системе российского образования. Пусть каждый желающий, познакомившись с аргументами обеих сторон, решит для себя – какая из них более обоснована, произошли ли мы из мертвой материи через стадию рыбы и обезьяноподобного предка, или же факты свидетельствуют о нашем Божественном происхождении и предназначении?
Хотелось бы завершить статью высказыванием вице-президента Российской Академии Наук В.Е. Фортова (Вера и знание…, 2000, с.25–26): «Факты, которые накопили в последнее время разные научные дисциплины, ставят под сомнение, казалось бы, незыблемые теории прошлого, такие как дарвинизм, теория самозарождения жизни на Земле, общепринятое исчисление геологических эпох … последние данные палеонтологии и антропологии обнаруживают поразительно много общего с основными положениями Библии».
Вера и знание. Наука и техника на рубеже столетий. М. 2000.
Еськов К.Ю. История Земли и жизни на ней. М.: Наука/Интерпериодика, 2000.
Немцов Г.И., Левицкий Е.С., Вахрамеев В.А. Краткий курс палеонтологии. М.:Недра, 1978. 247 с.
Современное естествознание. Энциклопедия. т.9. «Науки о Земле» М.: Магистр-Пресс, 2000.
Хаин В.Е. Основные проблемы современной геологии. М.: Научный мир, 2003.
Происхождение жизни на Земле: доказанная теория или нераскрытая тайна
Валерий Спиридонов, первый кандидат на пересадку головы, для РИА Новости
Человечество на протяжении многих лет пытается разгадать истинную причину и историю появления жизни на нашей планете. Еще чуть более ста лет назад практически во всех странах люди даже не думали подвергать сомнению теорию божественного вмешательства и сотворения мира высшим духовным существом.
Ситуация изменилась после выхода в ноябре 1859 года величайшего труда Чарльза Дарвина, и сейчас вокруг этой темы существует немало споров. Число сторонников дарвиновской теории эволюции в Европе и Азии насчитывает больше 60-70%, приблизительно 20% в США и около 19% в России по данным конца прошлого десятилетия.
Во многих странах сегодня призывают исключить труд Дарвина из школьной программы или хотя бы изучать его наравне с другими вероятными теориями. Если не говорить о религиозной версии, к которой склоняется большая часть населения планеты, сегодня существует несколько основных теорий происхождения и эволюции жизни, описывающих ее развитие на самых разных этапах.
Панспермия
Сторонники идеи панспермии убеждены, что на Землю первые микроорганизмы были принесены из космоса. Так считал известный немецкий ученый-энциклопедист Герман Гельмгольц, английский физик Кельвин, российский ученый Владимир Вернадский и шведский химик Сванте Аррениус, считающийся сегодня родоначальником этой теории.
Научно подтвержден факт, что на Земле неоднократно были обнаружены метеориты с Марса и других планет, возможно с комет, которые могли прибыть даже из чужих звездных систем. В этом сегодня никто не сомневается, однако пока не понятно как жизнь могла возникнуть на других мирах. По сути, апологеты панспермии переносят «ответственность» за происходящее на инопланетные цивилизации.
Теория о первичном бульоне
Рождению этой гипотезы поспособствовали эксперименты Гарольда Юри и Стэнли Миллера, проведенные в 1950-е годы. Они смогли воссоздать почти те же условия, которые существовали на поверхности нашей планеты до зарождения жизни. Через смесь молекулярного водорода, угарного газа и метана пропустили небольшие электрические разряды и ультрафиолет.
Жизнь на Земле (7 фото)
Земля сформировалась, вероятно, 4,5—5 млрд. лет назад из гигантского облака космической пыли. частицы которой спрессовались в раскаленный шар. Из него в атмосферу выделялся водяной пар, а из атмосферы на медленно остывавшую Землю в течение миллионов лет в виде дождей выпадала вода. В углублениях земной поверхности образовался доисторический Океан. В нем примерно 3,8 млрд. лет назад зародилась первоначальная жизнь.
Возникновение жизни на Земле
Как произошла сама планета и как на ней появились моря? По этому поводу существует одна широко признанная теория. В соответствии с ней Земля образовалась из облаков космической пыли, содержащей все известные в природе химические элементы, которые спрессовались в шар. Горячий водяной пар вырывался с поверхности этого раскаленного докрасна шара, окутывая его сплошным облачным покровом, Водяной пар в облаках медленно охлаждался и превращался в воду, которая выпадала в виде обильных непрерывных дождей на еще раскаленную, пылающую Землю. На ее поверхности она снова превращалась в водяной пар и возвращалась в атмосферу. За миллионы лет Земля постепенно потеряла так много тепла, что ее жидкая поверхность, остывая, начала твердеть. Так образовалась земная кора.
Прошли миллионы лет, и температура поверхности Земли еще больше понизилась. Ливневые воды перестали испаряться и стали стекать в огромные лужи. Так началось воздействие воды на земную поверхность. А потом из-за понижения температуры произошел настоящий потоп. Вода, которая до этого испарялась в атмосферу и превратилась в ее составную часть, беспрерывно низвергалась на Землю, С громом и молниями обрушивались из облаков мощные ливни.
Мало-помалу в самых глубоких впадинах земной поверхности скапливалась вода, которая уже не успевала совсем испариться. Ее было так много, что постепенно на планете образовался доисторический Океан. Молнии рассекали небо. Но никто этого не видел. На Земле еще не было жизни. Непрерывный ливень начал размывать горы. Вода стекала с них шумными ручьями и бурными реками. За миллионы лет водные потоки глубоко разъели земную поверхность и кое-где появились долины. В атмосфере уменьшалось содержание воды, а на поверхности планеты ее скапливалось все больше.
Сплошной облачный покров становился тоньше, пока в один прекрасный день Земли не коснулся первый луч солнца. Непрерывный дождь кончился. Большую часть суши покрыл доисторический Океан. Из ее верхних слоев вода вымывала огромное количество растворимых минералов и солей, которые попадали в море. Вода из него непрерывно испарялась, образуя облака, а соли оседали, и с течением времени происходило постепенное засоление морской воды. По-видимому, при каких-то существовавших в древности условиях образовались вещества, из которых возникли особые кристаллические формы. Они росли, как и все кристаллы, и давали начало новым кристаллам, которые присоединяли к себе все новые вещества.
Солнечный свет и, возможно, очень сильные электрические разряды служили в этом процессе источником энергии. Может быть, из таких элементов зародились первые обитатели Земли — прокариоты, организмы без оформленного ядра, похожие на современных бактерий. Они были анаэробами, то есть не использовали для дыхания свободный кислород, которого тогда еще не было в атмосфере. Источником пищи для них служили органические соединения, возникшие на еще безжизненной Земле в результате воздействия ультрафиолетового излучения Солнца, грозовых разрядов и тепла, образующегося при извержении вулканов.
Жизнь существовала тогда в тонкой бактериальной пленке на дне водоемов и во влажных местах. Эту эру развития жизни называют архейской. Из бактерий, а возможно, и совершенно независимым путем, возникли и крошечные одноклеточные организмы — древнейшие простейшие животные.
Как выглядела первобытная Земля?
Перенесемся на 4 млрд лет назад. Атмосфера не содержит свободного кислорода, он находится только в составе окислов. Почти никаких звуков, кроме свиста ветра, шипения извергающейся с лавой воды и ударов метеоритов о поверхность Земли. Ни растений, ни животных, ни бактерий. Может быть, так выглядела Земля, когда на ней появилась жизнь? Хотя эта проблема издавна волнует многих исследователей, их мнения на этот счет сильно различаются. Об условиях на Земле того времени могли бы свидетельствовать горные породы, но они давно разрушились в результате геологических процессов и перемещений земной коры.
Теории происхождения жизни на Земле
В этой статье мы кратко расскажем о нескольких гипотезах возникновения жизни, отражающих современные научные представления. Как считает известный специалист в области проблемы возникновения жизни Стэнли Миллер, о возникновении жизни и начале ее эволюции можно говорить с того момента, как органические молекулы самоорганизовывались в структуры, которые смогли воспроизводить самих себя. Но это порождает другие вопросы: как возникли эти молекулы; почему они могли самовоспроизводиться и собираться в те структуры, которые дали начало живым организмам; какие нужны для этого условия?
Есть несколько теорий о происхождении жизни на Земле. Например, одна из давних гипотез гласит, что она занесена на Землю из космоса, но неоспоримых доказательств этого нет. Кроме того, та жизнь, которую мы знаем, удивительно приспособлена для существования именно в земных условиях, поэтому если она и возникла вне Земли, то на планете земного типа. Большинство же современных ученых полагают, что жизнь зародилась на Земле, в ее морях.
Теория биогенеза
В развитии учений о происхождении жизни существенное место занимает теория биогенеза — происхождение живого только от живого. Но многие считают ее несостоятельной, поскольку она принципиально противопоставляет живое неживому и утверждает отвергнутую наукой идею вечности жизни. Абиогенез — идея о происхождении живого из неживого — исходная гипотеза современной теории происхождения жизни. В 1924 г. известный биохимик А. И. Опарин высказал предположение, что при мощных электрических разрядах в земной атмосфере, которая 4-4,5 млрд лет назад состояла из аммиака, метана, углекислого газа и паров воды, могли возникнуть простейшие органические соединения, необходимые для возникновения жизни. Предсказание академика Опарина оправдалось. В 1955 г. американский исследователь С. Миллер, пропуская электрические заряды через смесь газов и паров, получил простейшие жирные кислоты, мочевину, уксусную и муравьиную кислоты и несколько аминокислот. Таким образом, в середине XX века был экспериментально осуществлен абиогенный синтез белковоподобных и других органических веществ в условиях, воспроизводящих условия первобытной Земли.
Теория панспермии
Теория панспермии — это возможности переноса органических соединений, спор микроорганизмов с одного космического тела на другое. Но она совершенно не дает ответа на вопрос, как зародилась жизнь во Вселенной? Возникает необходимость обоснования возникновения жизни в той точке Вселенной, возраст которой, согласно теории Большого взрыва, ограничен 12-14 миллиардами лет. До этого времени не было даже элементарных частиц. А если нет ядер и электронов, нет и химических веществ. Потом в течение нескольких минут возникли протоны, нейтроны, электроны, и материя вступила на путь эволюции.
Сторонниками этой гипотезы были лауреаты Нобелевской премии Ф.Крик, Л.Оргел. Ф.Крик основывался на двух косвенных доказательствах: универсальности генетического кода: необходимости для нормального метаболизма всех живых существ молибдена, который встречается сейчас на планете крайне редко.
Зарождение жизни на Земле невозможно без метеоритов и комет
Исследователь из Техасского технологического университета, после анализа огромного объема собранной информации, выдвинул теорию о том, как же на Земле смогла образоваться жизнь. Ученый уверен, что появление ранних форм простейшей жизни на нашей планете было бы невозможно без участия упавших на нее комет и метеоритов. О своей работе исследователь поделился на 125-й ежегодной встрече геологического общества Америки, проходившей 31 октября в городе Денвер, Колорадо.
Автор работы, профессор геонауки в Техасском технологическом университете (ТТУ) и куратор музея палеонтологии при университете, Санкар Чаттерджи рассказал, что к такому выводу он пришел после анализа информации о ранней геологической истории нашей планеты и сопоставления этих данных с различными теориями химической эволюции.
Эксперт считает, что такой подход позволяет объяснить один из самых скрытых и не до конца изученных периодов в истории нашей планеты. По мнению многих геологов, основная масса космических «бомбардировок», в которых участвовали кометы и метеориты, приходилась на время около 4 миллиардов лет тому назад. Чаттерджи считает, что самая ранняя жизнь на Земле образовалась в кратерах, оставленных при падении метеоритов и комет. И вероятнее всего это произошло в период «Поздней тяжелой бомбардировки» (3,8-4,1 миллиарда лет назад), когда столкновение мелких космических объектов с нашей планетой резко возросло. На то время приходилось сразу несколько тысяч случаев падения комет. Что интересно, эту теорию косвенно поддерживает Модель Ниццы. Согласно оной реальное число комет и метеоритов, которые должны были упасть на Землю в то время, соответствует реальному числу кратеров на Луне, явившейся в свою очередь своего рода щитом для нашей планеты и не позволившей бесконечной бомбардировке ее уничтожить.
Некоторые ученые предполагают, что результатом этой бомбардировки является заселение жизнью океанов Земли. При этом несколько исследований на эту тему указывают на то, что наша планета имеет больше запасов воды, чем должна была. А излишек этот списывают на кометы, которые прилетели к нам с Облака Оорта, находящегося предположительно в одном световом годе от нас.
Чаттерджи указывает, что образовавшиеся в результате этих столкновений кратеры заполнились растаявшей водой из самих комет, а также необходимыми химическими строительными блоками, необходимыми для образования простейших организмов. При этом ученый считает, что те места, где даже после такой бомбардировки не появилась жизнь, просто оказались непригодны для этого.
«Когда около 4,5 миллиарда лет назад образовалась Земля, она была полностью непригодна для появления на ней живых организмов. Это был настоящий кипящий котел из вулканов, ядовитого горячего газа и постоянно падающих на нее метеоритов», — пишет онлайн-журнал AstroBiology, ссылаясь на ученого.
«А спустя один миллиард лет она стала тихой и спокойно планетой, богатой огромными запасами воды, населенной различными представителями микробной жизни — предками всех живых существ».
Жизнь на Земле могла возникнуть благодаря глине
Группа учёных под руководством Дань Ло (Dan Luo) из Корнеллского университета выступила с гипотезой, что концентратором для древнейших биомолекул могла служить обычная глина.
Изначально исследователи занимались не проблемой происхождения жизни – они искали способ повысить эффективность бесклеточных систем синтеза белка. Вместо того чтобы позволить ДНК и обслуживающим её белкам свободно плавать в реакционной смеси, учёные попробовали загнать их в частицы гидрогеля. Этот гидрогель, словно губка, впитывал реакционную смесь, сорбировал нужные молекулы, и в результате все нужные компоненты оказывались заперты в небольшом объёме – подобно тому, как это происходит в клетке.
Затем авторы исследования попытались использовать в качестве недорогого заменителя гидрогеля глину. Частицы глины оказались похожи на частицы гидрогеля, становясь своеобразными микрореакторами для взаимодействующих биомолекул.
Получив такие результаты, учёные не могли не вспомнить о проблеме происхождения жизни. Частицы глины с их способностью сорбировать биомолекулы могли бы на самом деле послужить самыми первыми биореакторами для самых первых биомолекул, пока те ещё не обзавелись мембранами. В пользу такой гипотезы говорит ещё и то, что вымывание силикатов и других минералов из скал с образованием глины началось, по геологическим прикидкам, как раз перед тем, когда, по мнению биологов, древнейшие биомолекулы начали объединяться в протоклетки.
— В воде, точнее в растворе, мало что могло произойти, потому что процессы в растворе идут абсолютно хаотично, а все соединения очень неустойчивы. Глина современной наукой — точнее, поверхность частиц глинистых минералов — рассматривается как матрица, на которой могли образовываться первичные полимеры. Но это тоже только одна из многих гипотез, каждая из которых имеет свои сильные и слабые стороны. Но чтобы смоделировать зарождение жизни в полном масштабе, нужно действительно быть Богом. Хотя на Западе сегодня уже появляются статьи с названиями «Конструирование клетки» или «Моделирование клетки». Например, один из последних нобелевских лауреатов Джеймс Шостак сейчас активно предпринимает попытки создания эффективных клеточных моделей, которые размножаются сами по себе, воспроизводя себе подобных.