Превращение неживой материи в живую
Сегодня в научном мире преобладает концепция биологической эволюции, согласно которой жизнь зародилась сама по себе из неорганических компонентов в результате физических и химических процессов. То, как из неживой материи происходит живая, описывает теория абиогенеза. Однако в ней существует масса проблем.
Абиогенез (от греч. а - отрицат. частица, bios - жизнь и genesis - происхождение), теория возникновения живых существ из веществ неорганической природы. До середины 19 века под абиогенезом понималось самопроизвольное зарождение, т. е. внезапное возникновение из неживых материалов сложноорганизованных живых существ. Так, ещё в 17 веке верили в самозарождение червей, рыб, лягушек и даже мышей из росы, ила, грязи. Однако итальянский учёный Ф. Реди в 1668 году показал, что личинки мух в гниющем мясе появляются только из отложенных мухами яиц.
В 18 веке итальянский учёный Л. Спалланцани установил, что в прокипячённых бульонах микроорганизмы не развиваются. Окончательно это доказал в 1861 году французский учёный Л. Пастер. Против биогенеза, т. е. теории «вечности жизни», выступил Ф. Энгельс, считавший, что жизнь — это особая форма движения материи, возникающая на определенных этапах её развития.
В настоящее время большинство учёных считают, что возникновение жизни — длительный процесс, происходивший на Земле в отдалённые геологические эпохи, когда условия (температура, химический состав газовой, жидкой и твёрдой оболочек Земли, режим излучения и др.) сильно отличались от современных. Одна из распространённых теорий абиогенеза принадлежит современному учёному А. И. Опарину.
Основной проблемой теории абиогенеза является объяснение механизма того, как РНК стала кодировать синтез белков. Возможно в молекуле РНК случайным образом некоторая последовательность нуклеотидов кодировала полезную для нее последовательность аминокислот. Этот полипептид катализировал образование новых нуклеиновых кислот , и таким образом возникла система с обратной связью, когда РНК кодирует белок, а белок увеличивает количество РНК.
Известно, что основными компонентами живого вещества являются аминокислоты. Но вероятность случайного возникновения определённой аминокислотно-нуклеотидной последовательности соответствует вероятности того, что несколько тысяч букв из наборного типографского шрифта будут сброшены с крыши небоскрёба и сложатся в определённую страницу романа Достоевского. Абиогенез в его классическом виде предполагает, что такое «сбрасывание шрифта» происходило тысячи раз — то есть столько, сколько понадобилось, пока тот не сложился в требуемую последовательность. Однако по современным подсчётам на это ушло бы на много больше времени, чем существует вся Вселенная.
При этом в лабораторных условиях все попытки создания искусственной живой клетки ни разу не увенчались успехом. Полный набор аминокислот и нуклеотидов и простейшую бактериальную клетку по-прежнему разделяет пропасть. Возможно, первые живые клетки очень сильно отличались от тех, что мы можем наблюдать сейчас. Также большое количество учёных поддерживают гипотезу о том, что первые живые клетки могли попасть на нашу планету благодаря метеоритам, кометам и другим внеземным объектам.
То, что первыми нуклеиновыми кислотами зарождающейся жизни были именно молекулы РНК, а не ДНК, признается большинством ученых. Скорее всего ДНК возникла в живом позже как более устойчивая и поэтому более пригодная к хранению информации молекула.
Появление на Земле химической системы, состоящей из нуклеиновых кислот, способных к репликации и кодированию белков, выполняющих ферментативную функцию, отграничение этой системы от окружающей среды с помощью мембраны означало появление жизни, которая начала развиваться уже по законам биологической эволюции.
Теория абиогенеза объясняет происхождение жизни путем длительной химической эволюции, которая протекала в условиях ранней Земли, и которые на сегодняшний день на нашей планете не существуют. Абиогенез, также как гипотеза самозарождения жизни, предполагает возникновение живого из неживого, однако дает вполне научное объяснение, ряд его предположений подтверждены опытами. Именно поэтому абиогенез можно назвать теорией, а не гипотезой.
Под химической эволюцией в теории абиогенеза подразумевается возникновение сначала простых органических веществ из неорганических, затем — сложных органических и биополимеров, далее — их определенная самоорганизация, приведшая в конечном итоге к появлению жизни.
Однако до сих пор нет однозначного сценария возникновения жизни, особенно много пробелов и различных взглядов в той его части, которая касается перехода от сложных молекулярных систем к организмам, проявляющим всю совокупность свойств живого. Остается во многом непонятно, как и почему нуклеиновые кислоты вдруг стали кодировать последовательность аминокислот полипептидов. Что было первично, лежало в основе зарождающейся жизни —нуклеиновые кислоты или белки?
Уважаемые друзья! Подпишитесь ,пожалуйста,на канал,чтобы не пропустить новые публикации.
А вы знали об этом?
Россия долгое время имела тесные связи с Византийской империей. Религия, культура и даже письменность – все это Русь приобрела благодаря Византии и ее влиянию. Однако в 1453 году Византия была окончательно захвачена Османской империей, из-за чего сотрудничество прекратилось. В XVIII веке императрица Екатерина II решила возродить Византию, при этом разделив Османскую империю. К сожалению, проект так и не удалось реализовать. Плану Екатерины Великой помешала Великобритания и Франция, которые зарабатывали большие деньги торговлей с Османской империей.
Ваше мнение для меня важно. Буду весьма благодарен за ваши комментарии!