Происхождение жизни

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Н.Э. БАУМАНА

 

 

 

РЕФЕРАТ

по дисциплине

«ФИЛОСОФИЯ»

Тема: «Происхождение жизни»

 

 

 

 

 

 

Выполнил Калалб А.В.

Группа ИБМ4-81

Преподаватель Мокшанцев Л.В.

 

 

 

 

 

 

Москва

2012

 

 

СОДЕРЖАНИЕ                               

     Введение 

1. Философские основания  ранних концепций происхождения  живого 

2. Современные представления  о “происхождении живого” 

Заключение 

 

 

                                                                             

      

 

                                 Введение                                

В таинственной глубине очень  далекого от нас прошлого, около 3,5 млрд. лет назад, на Земле абиогенно образовались клетки. В них тогда начались процессы упорядоченного обмена веществ. Вспыхнула жизнь. Шло время. Почти 3 млрд. лет жизнь продержалась только в одноклеточных организмах. Около 600 млн. лет назад некоторые клетки сформировали многоклеточные организмы. Откуда мы и все живое, что нас окружает? На этот вопрос отвечает теория эволюции. Считается почти доказанным, что “все животные и все растения происходят от какого-нибудь одного прототипа”. “Из такого простого начала возникли и продолжают развиваться несметные формы, изумительно совершенные и прекрасные” [1]. История учит нас, что проблема происхождения жизни привлекала к себе человеческий ум уже с незапамятных времен. Нет такой религиозной или философской системы, нет такого крупного мыслителя, которые не уделяли бы этой проблеме самого пристального внимания. В разные эпохи и на разных ступенях культуры вопрос о происхождении жизни решался по разному.

                1. Философские основания ранних  концепций происхождения живого .                         

В своей книге “Первичное зарождение и жизненная сила”  Э.Липпманн дает обширный материал, показывающий, насколько широко была распространена вера в самозарождение в продолжении всей истории человечества. Так, например, в Китае уже с древнейших времен существовало поверие, что тли самозарождаются на бамбуке, если его черенки высаживать в теплую и влажную погоду. В священных книгах Индии имеются указания на внезапное возникновение различных паразитов, мух и жуков из пота и навоза. В вавилонских клинописях можно прочесть, что из ила каналов образуются черви и другие животные.

В древнем Египте господствовало убеждение, что слой гумуса, оставленный  Нилом при его разливе, может порождать живые существа, когда он прогревается Солнцем; так возникают лягушки, жабы, змеи и мыши. Повторение этой сказки мы находим и у древних греков (например, у Диогена Аполлонийского) и в сочинениях знаменитого римского ученого Плиния. Она пользовалась широким распространением и на Востоке и на Западе как в средние века, так и в более позднее время. Недаром даже в трагедии Шекспира “Антоний и Клеопатра” Лепид уверяет, что в Египте крокодилы выводятся из грязи Нила под действием южного, жаркого солнца.

Всюду, где человек сталкивался  с внезапным и массовым появлением живых существ, он рассматривал его как самозарождение жизни. Раннее христианство черпало руководящий материал о самозарождении из библии, которая в свою очередь заимствовала данные по этому вопросу из мистических сказаний Египта и Вавилона. Богословские авторитеты конца IV и начала V в.,“отцы христианской церкви”, сочетали эти сказания с учением неоплатоников и разработали на этой основе свою мистическую концепцию происхождения жизни.

Живший в середине IV в. Василий Великий являлся и  является до настоящего времени одним из главных богословских авторитетов восточной христианской церкви. Именно под его влиянием формировались у руководителей православия их представления о живой природе. Его книга “Беседа на шестоднев” сохранилась в церковной литературе, в частности, на русском языке, и до наших дней. В ней мы можем прочесть по интересующему нас вопросу следующее: “Одно производится через преемство существовавшего прежде, другое даже и ныне является живородящимся из самой земли. В средние века философская мысль могла существовать только как богословская мысль, в оболочке той или иной доктрины церкви. Всякий философский вопрос мог получить права гражданства только при условии, если он связывался с той или иной богословской проблемой. Философия была “служанкой богословия” (“ancilla theologiae”). Вопросы естествознания были отодвинуты на задний план.

Поворотным путем в  этом отношении справедливо считаются  опыты итальянского естествоиспытателя и врача Франческо Реди (1626-1698). На его долю выпала честь впервые выступить с экспериментальными опровержениями веры в самозарождение, нераздельно господствовавшей многие столетия. В 1668 году он опубликовал свою работу “Опыты по размножению насекомых”, где экспериментально опроверг представления о возможности самозарождения организмов. Суть этих исследований выражаются в известном “принципе Реди”: “Живое зарождается только из живого” [3]. Дальнейшее развитие биологии не только не прояснило механизма зарождения жизни, но и поставило и продолжает ставить новые и все более сложные вопросы.

Уже в прошлом веке сложилось  понимание всей грандиозности и  колоссальной сложности стоящей перед биологической наукой задачи. Даже Ч.Дарвин, один из основоположников теории эволюции, понимая всю сложность этой задачи, писал: “Рассуждать в настоящее время о происхождении жизни просто нелепо. С таким же успехом можно говорить о возникновении материи”.

    

          2. Современные представления о  “происхождении живого”    

Теория Опарина — Холдейна

 

В 1924 году будущий академик Опарин опубликовал статью «Происхождение жизни», которая в 1938 году была переведена на английский и возродила интерес  к теории самозарождения . Опарин предположил, что в растворах высокомолекулярных соединений могут самопроизвольно образовываться зоны повышенной концентрации, которые относительно отделены от внешней среды и могут поддерживать обмен с ней. Он назвал их Коацерватные капли, или просто коацерваты.

Согласно его теории процесс, приведший к возникновению жизни  на Земле, может быть разделён на три  этапа:

-Возникновение органических веществ

-Возникновение белков

-Возникновение белковых  тел

Астрономические исследования показывают, что как звёзды, так  и планетные системы возникли из газопылевого вещества. Наряду с  металлами и их оксидами в нём  содержались водород, аммиак, вода и  простейший углеводород — метан.

Условия для начала процесса формирования белковых структур установились с момента появления первичного океана (бульона). В водной среде  производные углеводородов могли  подвергаться сложным химическим изменениям и превращениям. В результате такого усложнения молекул могли образоваться более сложные органические вещества, а именно углеводы.

Наука доказала, что в  результате применения ультрафиолетовых лучей можно искусственно синтезировать  не только аминокислоты, но и другие органические вещества.[2][3] Согласно теории Опарина, дальнейшим шагом по пути к возникновению белковых тел могло явиться образование коацерватных капель. При определённых условиях водная оболочка органических молекул приобретала чёткие границы и отделяла молекулу от окружающего раствора. Молекулы, окружённые водной оболочкой, объединялись, образуя многомолекулярные комплексы — коацерваты.

Коацерватные капли также могли возникать при простом смешивании разнообразных полимеров. При этом происходила самосборка полимерных молекул в многомолекулярные образования — видимые под оптическим микроскопом капли.

Капли были способны поглощать  извне вещества по типу открытых систем. При включении в коацерватные капли различных катализаторов (в том числе и ферментов) в них происходили различные реакции, в частности полимеризация поступающих из внешней среды мономеров. За счёт этого капли могли увеличиваться в объёме и весе, а затем дробиться на дочерние образования. Таким образом, коацерваты могли расти, размножаться, осуществлять обмен веществ.

Далее коацерватные капли подвергались естественному отбору, что обеспечило их эволюцию.

Подобные взгляды также  высказывал британский биолог Джон Холдейн.

Проверил теорию Стэнли Миллер в 1953 году в эксперименте Миллера  — Юри. Он поместил смесь H2O, NH3, CH4, CO2, CO в замкнутый сосуд и стал пропускать через неё электрические разряды (при температуре 80°С). Оказалось, что образуются аминокислоты[4]. Позднее в разных условиях были получены другие сахара и нуклеотиды[2]. Он сделал вывод, что эволюция может произойти при фазовообособленном состоянии из раствора (коацерватов). Однако, такая система не может сама себя воспроизводить.

Теория была обоснована, кроме одной проблемы, на которую  долго закрывали глаза почти  все специалисты в области  происхождения жизни. Если спонтанно, путём случайных безматричных синтезов в коацервате возникали единичные удачные конструкции белковых молекул (например, эффективные катализаторы, обеспечивающие преимущество данному коацервату в росте и размножении), то как они могли копироваться для распространения внутри коацервата, а тем более для передачи коацерватам-потомкам? Теория оказалась неспособной предложить решение проблемы точного воспроизведения — внутри коацервата и в поколениях — единичных, случайно появившихся эффективных белковых структур. Однако, было показано, что первые коацерваты могли образоваться самопроизвольно из липидов, синтезированных абиогенным путем, и они могли вступить в симбиоз с «живыми растворами» — колониями самовоспроизводящихся молекул РНК, среди которых были и рибозимы, катализирующие синтез липидов, а такое сообщество уже можно назвать организмом[5].    

                                Заключение                               

Известное определение Ф. Энгельса: “Жизнь есть способ существования  белковых тел, и этот способ существования состоит по своему существу в постоянном самообновлении химических составных частей этих тел”, акцентирует космический аспект жизни. Рождаются, живут и умирают звезды, туманности, планеты, кометы и другие космические тела, и в этом смысле не исчезает никто и ничто. Данный аспект наиболее разработан в восточной философии и мистических учениях, исходящих из принципиальной невозможности только разумом понять смысл этого вселенского круговорота. Материалистические концепции строятся на феномене самопорождения жизни и самопричинения, когда, по словам Ф. Энгельса, “с железной необходимостью” порождаются жизнь и мыслящий дух в одном месте Вселенной, если в другом он исчезает [13]. Осознание единства жизни человека и человечества со всем живым на планете, с ее биосферой, равно как и потенциально возможными формами жизни во Вселенной имеет огромное мировоззренческое значение. Эта идея святости жизни, права на жизнь для любого живого существа уже в силу самого факта рождения принадлежит к числу вечных идеалов человечества. В пределе, вся Вселенная и Земля рассматриваются как живые существа, а вмешательство в еще плохо познанные законы их жизни чревато экологическим кризисом. Человек предстает как малая частица этой живой Вселенной, микрокосмос, вобравший в себя все богатство макрокосмоса. Чувство “благоговения перед жизнью” [14], ощущение своей причастности к удивительному миру живого в той или иной степени присуще любой мировоззренческой системе. Толкование самоценности жизни, данной нам в нашем единственном мире, отнюдь не приглашает сожрать ближнего своего ради повышения своей мощи. Это хорошо показал А. Швейцер, проповедуя благоговение перед жизнью, которое выражается в глубоком уважении к существованию любого одушествленному сожданья, будб то человек, жук или ромашка. “Жизнь – это космический альтруизм, - вторит ему Х. Ортега-и-Гассет, - она существует лишь как постоянное перемещение от жизненного Я к Другому” [15]. Тезис “жизнь самоценна” ориентирует человека на последовательное, порой терпеливое переживание разных этапов жизни и разных ее проявлений. Он исключает самоубийство как способ разрешения жизненных проблем. Утеряв одни жизненные смыслы, испытав некий ценностный крах, человек ищет другие и находит их, ибо последним и главным смыслом является сама жизнь: возможность видеть небо и землю, слушать щебет птиц и журчание воды, радоваться другому человеку и радовать его собой. Тогда каждый прожитый день воспринимается как подарок. Острое переживание самоценности жизни очень точно выразил А. Вознесенский: “Вечером, ночью, днем и с утра благодарю, что не умер вчера!” И эта благодарность не только за наличные и грядущие плотские радости, но и за духовные открытия, творческие озарения, душевную гармонию, нераздельно связанные в обычной жизни с материальным бытием.