Возникновение жизни на Земле

 В водах  первичного океана концентрация  органических веществ увеличивалась,  происходили их смешивание, взаимодействие  и объединение в мелкие обособленные  структуры раствора. Такие структуры  можно легко получить искусственно, смешивая растворы разных белков, например желатина и альбумина.  Эти обособленные в растворе  органические многомолекулярные  структуры выдающийся русский  ученый А.И. Опарин назвал коацерватными  каплями или коацерватами. Коацерваты -мельчайшие коллоидальные частицы - капли, обладающие осмотическими свойствами. Исследования показали, что коацерваты имеют достаточно сложную организацию и обладают рядом свойств, которые сближают их с простейшими живыми системами. Например, они способны поглощать из окружающей среды разные вещества, которые вступают во взаимодействие с соединениями самой капли, и увеличиваться в размере. Эти процессы в какой-то мере напоминают первичную форму ассимиляции. Вместе с тем в коацерватах могут происходить процессы распада и выделения продуктов распада. Соотношение между этими процессами у разных коацерватов неодинаково. Выделяются отдельные динамически более стойкие структуры с преобладанием синтетической деятельности. Однако все это еще не дает основания для отнесения коацерватов к живым системам, потому что они лишены способности к самовоспроизведению и саморегуляции синтеза органических веществ. Но предпосылки возникновения живого в них уже содержались.     

 Повышенная  концентрация органических веществ  в коацерватах увеличивала возможность  взаимодействия между молекулами  и усложнения органических соединений. Коацерваты образовывались в  воде при соприкосновении двух  слабо взаимодействующих полимеров.      

 Кроме коацерватов  в «первичном бульоне» накапливались  полинуклеотиды, полипептиды и различные  катализаторы, без  которых невозможно образование способности к самовоспроизведению и обмену веществ. Катализаторами могли быть и неорганические вещества. Так, Дж. Берналом в свое время была выдвинута гипотеза о том, что наиболее удачные условия для возникновения жизни складывались в небольших спокойных теплых лагунах с большим количеством ила, глинистой мути. В такой среде очень быстро протекает полимеризация аминокислот; здесь процесс полимеризации не нуждается в нагревании, так как частицы ила выступают в качестве своеобразных катализаторов.    

 Так постепенно  на поверхности молодой планеты  Земля накапливались органические  соединения и их полимеры, оказавшиеся  предшественниками первичных живых  систем - эобионтов.               

3. Возникновение простейших  форм живого.   

 Эобионты  появились не менее 3,5 млрд. лет  назад. 
Первые живые организмы отличались, естественно, предельной простотой строения. Однако естественный отбор, в ходе которого выживали мутанты, лучше приспособленные к условиям среды, и вымирали их менее адаптированные конкуренты, вел к неуклонному усложнению форм жизни. Первичные организмы, появившиеся где-то в раннем архее, еще не подразделялись на животных и растения. Обособление этих двух систематических групп было закончено только в конце раннего архея. Древнейшие организмы  жили и умирали в первичном океане, и скопления их мертвых тел уже могли оставить в породах отчетливые отпечатки. Первые живые организмы могли питаться исключительно органическими веществами, т. е., они были гетеротрофными. Но исчерпав запасы органического вещества в своем ближайшем окружении, они оказались поставленными перед выбором: погибнуть или выработать способность синтезировать органические вещества из материалов неживой природы, прежде всего из углекислого газа и воды. И действительно, в ходе эволюции некоторые организмы (растения) приобрели способность поглощать энергию солнечных лучей и с ее помощью расщеплять воду на составляющие элементы. Используя водород для восстановительной реакции, они смогли перерабатывать углекислый газ в углеводы и строить из него другие органические вещества в своем теле. Эти процессы известны под названием фотосинтеза. Организмы, способные превращать неорганические вещества в органические путем внутренних химических процессов, называются автотрофными.      

 Появление  фотосинтезирующих автотрофных  организмов явилось переломным  моментом в истории жизни на  Земле. С этого времени началось  накопление свободного кислорода  в атмосфере и стало резко  увеличиваться общее количество  существующего на Земле органического  вещества. Без фотосинтеза дальнейший  прогресс в истории жизни на  Земле был невозможен. Следы фотосинтезирующих  организмов мы находим в самых  древних слоях земной коры. 
      Первые животные и растения были микроскопическими одноклеточными существами. Определенным шагом вперед было объединение однородных клеток в колонии; однако по-настоящему серьезный прогресс стал возможен только после появления многоклеточных организмов. Их тела состояли из отдельных клеток или групп клеток различной формы и назначения. Это дало толчок бурному развитию жизни, организмы становились все более сложными и разнообразными. В начале протерозойского периода быстро прогрессировала флора и фауна планеты. В морях процветали уже несколько более прогрессивные формы     водорослей, появились первые многоклеточные организмы: губки, кишечно-полостные, моллюски и черви. Последующие этапы биологического развития сравнительно легко прослеживаются           по окаменелым остаткам скелетов, встречающимся в различных  слоях земной коры. Эти остатки, которые благодаря случаю и благоприятной среде сохранились в отложениях вплоть до наших дней, мы называем окаменелостями, или ископаемыми. 
       Древнейшие остатки организмов на Земле обнаружены                  в докембрийских отложениях Южной Африки. Это     бактериеподобные организмы, возраст которых оценивается    учеными в 3,5 млрд. лет. Они столь малы (0,25 Х 0,60 мм),                что разглядеть их можно только с помощью электронного       микроскопа. Органические части этих микроорганизмов хорошо сохранились и позволяют сделать заключение о сходстве с современными бактериями. Химический анализ выявил их биологический характер. Другие доказательства докембрийской жизни были найдены в древних образованиях Миннесоты (27 млрд. лет), Родезии (2,7 млрд. лет), вдоль границы Канады и США (2 млрд. лет), на севере штата Мичиган (1 млрд. лет) и в других местах. 
      Останки животных со скелетными частями обнаружены в докембрийских отложениях лишь в последние годы. Однако уже    давно в докембрийских отложениях находили остатки различных «бесскелетных» животных. Эти примитивные существа еще не     имели ни известкового скелета, ни твердых опорных структур, однако изредка находились отпечатки тел многоклеточных организмов, а как исключение и их окаменевшие остатки. В качестве примера можно привести открытие в канадских известняках любопытных шишковидных образований - Atikokania, - которых многие ученые считают родителями морских губок. На жизнедеятельность более крупных живых существ, по всей вероятности червей, показывают четкие зигзагообразные отпечатки, - следы ползания, а также остатки «норок», обнаруженные в тонкослоистых осадках морского дна. Мягкие тела животных разложились в незапамятные времена, но палеонтологи смогли по следам определить образ жизни животных и установить существование различных их родов, напр., Planolithes, Russophycus и др. Чрезвычайно интересная фауна была открыта в 1947 г. австралийским ученым Р.К. Сприггсом в холмах Эдиакары, приблизительно в 450 км к северу от Аделаиды (Южная Австралия). Эта фауна была изучена профессором Аделаидского университета, австрийцем по происхождению, Н.Ф. Глесснером, который констатировал, что большинство видов животных из Эдиакары относится к неизвестным ранее группам       бесскелетных организмов. Одни из них принадлежат к древним медузам, другие напоминают сегментированных червей - аннелид.      В Эдиакаре   и близких по возрасту местонахождениях Южной   Африки и других регионов обнаружены также остатки организмов, принадлежащих к совершенно неизвестным науке группам. Так, профессор X. Д. Пфлуг установил на основе некоторых остатков новый тип примитивных многоклеточных животных Petalonamae. Эти организмы обладают листовидным телом и происходят, по-видимому, от примитивнейших колониальных организмов. Родственные связи петалонамий с другими типами животных не вполне ясны. С эволюционной точки зрения, однако, очень важно, что в эдиакарское время сходная по составу фауна населяла моря различных регионов 
Земли. 
Совсем недавно многие сомневались в том, что эдиакарские находки имеют протерозойское происхождение. Новые радиометрические методы показали, что слои с эдиакарской фауной насчитывают возраст около 700 млн.лет. Иными словами, они принадлежат позднему протерозою. Еще более  широкое распространение     имели в протерозое микроскопические одноклеточные растения.  

 Следы жизнедеятельности  сине-зеленых водорослей, так называемые строматолиты, построенные из концентрических слоев извести, известны в отложениях, возраст которых насчитывает до 3 млрд. лет. Сине-зеленые водоросли не обладали скелетом, и строматолиты образованы материалом, выпавшим в осадок в результате биохимических процессов жизнедеятельности этих водорослей. Сине-зеленые водоросли, наряду с бактериями, принадлежат к наиболее примитивным организмам - прокариотам, в клетках которых еще отсутствовало оформленное ядро. 
Итак, в докембрийских морях появилась жизнь, а появившись, разделилась на две главные формы: на животных и растения. Первые простейшие организмы развились в многоклеточные организмы, относительно сложные живые системы, ставшие родоначальниками растений и животных, которые в последующие геологические эпохи расселились по всей планете. Жизнь множила свои проявления на морском мелководье, проникая и в пресноводные бассейны; многие формы уже готовились к новому революционному этапу эволюции - к выходу на сушу.

 
 Заключение.

Возникнув, жизнь стала развиваться быстрыми темпами (ускорение эволюции во времени). Так, развитие от первичных протобионтов до аэробных форм потребовало около 3 млрд. лет, тогда как с момента возникновения на земных растений и животных прошло около 500 млн. лет; птицы и млекопитающие развились от первых на земных позвоночных за 100 млн. лет,приматы выделились за 12-15 млн лет, для становления человека потребовалось около 3 млн лет.     

  Возможно ли возникновение  жизни на Земле  сейчас?

 Из того, что мы знаем о происхождении жизни на Земле, ясно, что процесс возникновения живых организмов из простых органических соединений был крайне длительным. Чтобы на Земле зародилась жизнь, понадобился длившийся много миллионов лет эволюционный процесс, в течение которого сложные молекулярные структуры, прежде всего нуклеиновые кислоты и белки, прошли отбор на устойчивость, на способность к воспроизведению себе подобных.

Если сейчас на Земле где-нибудь в районах  интенсивной вулканической деятельности и могут возникнуть достаточно сложные  органические соединения, то вероятность  сколько-нибудь продолжительного существования  этих соединений ничтожна. Они немедленно будут окислены или использованы гетеротрофными организмами. Это прекрасно  понимал еще Ч. Дарвин: в 1871 г. он писал: «Но если бы сейчас в каком-либо теплом водоеме, содержащем все необходимые  соли аммония и фосфора и доступном  воздействию света, тепла, электричества  и т.п., химически образовался  белок, способный к дальнейшим, все  более сложным превращениям. То это  вещество немедленно было бы разрушено  или поглощено, что было невозможно в период до возникновения живых  существ».

Жизнь возникла на земле абиогенным путем. В настоящее  время  живое происходит только от живого (биогенное происхождение). Возможность повторного возникновения жизни на Земле исключена. Теперь живые существа появляются только вследствие размножения.

  Список используемой  литературы:

1. Найдыш В.М.  Концепции современного естествознания. – М.: Гардарики,

1999. – 476 с.

2.ГореловА.А.  Концепции современного естествознания  в вопросах и ответах: Учеб.пособие  для вузов.М.: Эксмо,2005.-224с.

3. ТулиновВ.Ф.Концепции  современного естествознания: Учебник  для вузов.-2-е изд., перераб. И  доп.-М.:ЮНИТИ-ДАНА,2004.-416с.