Палеонтология, Paleontology, Ammonit.ru Палеонтология, Paleontology, Ammonit.ru
Логин
Пароль

Регистрация

Забыли пароль?

 | Палеонтология, палеонтологический портал "Аммонит.ру" |   English version of paleontological portal Ammonit.ru |  Места находок | Геохронологическая шкала | Типы окаменелостей |

 | Виртуальный палеонтологический музей | Публикации | Новости палеонтологии | Пользователи  | Палеонтологические тэги |  

Происхождение жизни

Автор: tutulow

Рубрика: Палеонтологические публикации

Существует огромное множество теорий о том, как произошла жизнь. Они разные, но почти все сходятся в одном, начало жизни: мир, заполненный пузырями жирных кислот.
Итак, с чего родилась идея о происхождении «жизни из камня»?
А.И. Опарин и Дж. Халдейн были первыми учеными, высказавшими предположение о том, что в древней атмосфере почти не было кислорода, но, очевидно, содержалось большое количество водорода. Таким образом, древняя атмосфера имела не окислительный, а восстановительных характер. В восстановительных же условиях реакции углеродистых соединений протекают иначе, чем в присутствии кислорода. В современной земной атмосфере конечным, т.е. наиболее стабильным, продуктом преобразования углерода является двуокись углерода. Но в атмосфере, богатой водородом, это соединение наименее устойчиво, а самая стабильная форма углеродосодержащих соединений – метан.

Фотография к публикации.


Из этого следует, что Опарин и Халдейн, исходя из чисто теоретических рассуждений, предположили, что основными компонентами древней атмосферы были метан, водород, а также вода, и отметили, что в таких условиях вполне возможно возникновение органических соединений без участия живых организмов. К такому умозаключению оба пришли во второй половине 20-х годов независимо друг от друга, ведь А.И. Опарин был русским ученым, жившим тогда молодым и находившимся в полной изоляции Советском Союзе, а Дж. Халдейн был одним из наиболее известных английских биологов того времени.
А.И. Опарин еще в 1924 году разработал теорию возникновения жизни из первичного бульона, причем главную роль в возникновении жизни он отдал белкам. Опарин был первым человеком, предложившим такую теорию. Вслед за ним, в 1929 году, Дж. Халдейн разработал свою теорию, основанную на исследованиях нуклеиновых кислот.
Интересно отметить, что дерзкое предположение Опарина и Халдейна тогда не вызвало возмущения в широких научных кругах. Правда, большинство ученых в тот период просто не осознало всей важности новой гипотезы, чему способствовало и то обстоятельство, что она еще не была подтверждена экспериментально.
Но вот настал тот момент, когда теории получили свое подтверждение.
В 1952 году известный американский физик Юри, лауреат Нобелевской премии, занимавшийся и ядерной физикой, и изучением процессов, протекающих на Солнце, и эволюцией планет, в том числе и Земли, поручил одному из своих учеников воспроизвести в лабораторных условиях древнюю грозу. Для ученика, его звали Стенли Миллер, это задание было дипломной работой, которой он должен был доказать свою способность заниматься научной деятельностью.
Не многим выпадает счастье прославиться дипломной работой, и Стенли Миллер один из них. Он сконструировал аппарат, состоящий, по сути дела, из двух колб и холодильника. Колбы, расположенные одна над другой, были соединены толстой стеклянной трубой, еще одна тонкая трубка вела из верхней колбы в холодильник, а из него – вновь в нижнюю колбу. Кроме того, в верхнюю колбу были вмонтированы два металлических электрода, между которыми можно было создавать электрические разряды.

Фотография к публикации



В нижнюю колбу Миллер налил воду, затем выкачал из всего аппарата воздух, который был заменен газовой смесью, состоящей из водороды, метана и аммиака.(Расчеты Юри позволял сделать вывод, что древняя атмосфера состояла главным образом из этих газов.) После чего Миллер начал подогревать воду в нижней колбе, водяные пары поднимались в верхнюю колбу, из нее поступали в холодильник, где конденсировались, а образовавшаяся вода вновь стекала в нижнюю колбу. Таким образом в маленьком устройстве был смоделирован естественный процесс круговорота воды в природ, в ходе которого испаряющаяся из морей вода попадает в атмосферу, образуя облака, из которых сконденсировавшаяся при охлаждении влага выпадает на земную поверхность в виде дождя.
Если бы молодой ученый ограничился только начальным этапом опыта, ему бы не удалось получить никакого результата. Но он, когда в аппарате начался процесс циркуляции содержимого, подал на электроды напряжение и между ними стали возникать электрические разряды. Таким образом, в этом устройстве был смоделирован не только дождь, но и древняя гроза вместе с молниями. Спустя несколько дней вода, находящаяся в нижней колбе, стала заметно желтеть, из чего можно было заключить, что в системе протекают какие-то химические процессы, поскольку вначале все вещества, внесенные Миллером в колбу, были бесцветными.
Через две недели раствор стал совершенно коричневым. Затем Миллер разобрал аппарат и испарил воду из колбы. После испарения воды был получен сиропообразный остаток темного цвета. Результаты химического анализа этого материала вскоре стали известны всему миру: в нем были обнаружены аминокислоты, органические кислоты, среди которых встречались и типичные для живых организмов вещества. Таким образом было доказано что еще до возникновения жизни на поверхности Земли абиогенным путем могли образоваться вещества, входящие в живые системы.
Ну а дальше, по убеждению большинства ученых, создание первого примитивного организма было под силу только большой молекуле РНК – рибонуклеиновой кислоте. Она выглядит как длинная цепочка, а составляющие ее «бусинки», нуклеотиды, представляют собой соединение трех простых компонентов: сахара, фосфатной группы и азотосодержащего основания.
Первичные «бусинки» - нуклеотиды – вполне могли сложиться естественным образом из находившихся на Земле химических материалов. Это доказали ученые из Манчестерского университета. Другое дело – формирование целой РНК. Вероятность стихийного складывания нуклеотидов в одну единую цепочку настолько ничтожно мала, что, по мнению многих специалистов, такое могло произойти только один-единственный раз за всю историю Вселенной.
Но все-таки это произошло, Земля получила этот счастливый подарок судьбы и самое трудное осталось позади.
Скорее всего, именно так и стартовала история жизни на нашей планете: возник мир, заполненный крошечными цепочками нуклеотидов РНК.
Но эти цепочки нельзя назвать полноценной формой живой материи, у них не было границ тела. Вначале цепочки РНК не плавали в океане, а, по всей видимости, прикреплялись к минералам. Став относительно неподвижными, им было легче воспроизводить свои копии. Отрываясь от поверхности минералов, некоторые из них, просто по воле случая обволакивались жирными кислотами, которые, как и РНК, в изобилии «водились» в те времена.
Итак, молекула РНК получила защиту в виде пленочной мембраны, но чтобы создавать новые цепочки, нужно было запастись нуклеотидами. Цикл внутренних химических реакций начался именно тогда, когда мембрана превратилась в миниатюрное транспортное агентство по импорту нуклеотидов, которые проходили сквозь мембрану, давая возможность РНК запустить процесс самовоспроизведения. А когда химическое производство постепенно наладилось, к импорту добавился экспорт: теперь сквозь мембрану не только поступали нужные молекулы, но и вырабатывались ненужные.
Подобная совокупность приема и отдачи называется метаболизмом.
У жирных кислот появились три важнейших признака живого организма:
1.Способность воспроизводиться
2.Граница тела
3.Метаболизм
Ну а дальше, в процессе эволюции, жирные кислоты эволюционировали в самые первые примитивные бактерии, которые в свою очередь дали начало нам с Вами.

Фотография к публикации


Возраст самых древних следов жизни, найденной на сегодняшний день, - 3,5 миллиарда лет. Вот портрет этого "старичка" - ископаемая бактерия.



Классификаторы: не выбраны

Ключевые слова (тэги): эволюция, жизнь

Добавить в избранное

Постоянный адрес публикации:
Permanent link:

HTML-ссылка на публикацию:
HTML-link to this page:


Публикация создана 6 февраля 2011 года

Если вы хотите оставить комментарий,
вам нужно зарегистрироваться (или авторизоваться, если вы уже зарегистрированы)

Комментарии:

<a href="http://www.ammonit.ru/text/96.htm#21028">http://www.ammonit.ru/text/96.htm#21028</a>

Добавить в избранное

0

Это моя первая работа, так что не судите слишком строго.

комментарий 1 уровня

Комментарий создан 6 февраля 2011 года в 20:08:08

<a href="http://www.ammonit.ru/text/96.htm#21032">http://www.ammonit.ru/text/96.htm#21032</a>

Добавить в избранное

0

В статье ничего нет про Опарина, который ещё в 1924 году разработал теорию возникновения жизни из первичного бульона.
Америкосы только эксперименты провели...

комментарий 2 уровня

Комментарий создан 6 февраля 2011 года в 20:18:19

<a href="http://www.ammonit.ru/text/96.htm#21033">http://www.ammonit.ru/text/96.htm#21033</a>

Добавить в избранное

0

Я еще думал: надо ли писать? У меня текст был еще больше, я сократил, думал если увидят какой огромный текст, то читать не будут. И кстати, кажется А.И Опарин работал вместе с Дж. Халдейном, и они вместе разработали эту теорию.

комментарий 3 уровня

Комментарий создан 6 февраля 2011 года в 20:21:05

<a href="http://www.ammonit.ru/text/96.htm#21038">http://www.ammonit.ru/text/96.htm#21038</a>

Добавить в избранное

0

Холдейн выдвинул свою теорию в 1929 году. Вероятнее всего, просто переработав теорию Опарина. Опарин ведущюю роль отдавал белкам, Холдейн - нуклеиновым кислотам, вот вся разница. Но теория синтеза из первичных газов и воды органических в-в как предшественников жизни принадлежит Опарину.
Я только поэтому отрицательно проголосовал, т.к. упускать этот момент - большая ошибка.

комментарий 4 уровня

Комментарий создан 6 февраля 2011 года в 20:31:31
отредактирован 6 февраля 2011 года в 20:33:42

<a href="http://www.ammonit.ru/text/96.htm#21039">http://www.ammonit.ru/text/96.htm#21039</a>

Добавить в избранное

0

Понял, учту. Завтра тогда добавлю.

комментарий 5 уровня

Комментарий создан 6 февраля 2011 года в 20:33:07
отредактирован 6 февраля 2011 года в 20:33:31

<a href="http://www.ammonit.ru/text/96.htm#21055">http://www.ammonit.ru/text/96.htm#21055</a>

Добавить в избранное

0

А насколько эксперемент был "Чистым" в аммиаке,воде,метане да и на стенках устройства могли присутствовать бактерии которые прекрастно вырабатывают аминокислоту, а если их шарахнуть током то и не то выработаешь!

комментарий 1 уровня

Комментарий создан 6 февраля 2011 года в 21:13:15

<a href="http://www.ammonit.ru/text/96.htm#21058">http://www.ammonit.ru/text/96.htm#21058</a>

Добавить в избранное

0

Ну, видимо все сначала простерилизовали, проследили чтобы ни одна бактерия не попала, а потом уже стали делать опыт.

комментарий 2 уровня

Комментарий создан 6 февраля 2011 года в 21:19:10

<a href="http://www.ammonit.ru/text/96.htm#21107">http://www.ammonit.ru/text/96.htm#21107</a>

Добавить в избранное

0

Мне было все это до сих пор неизвестно, так, что понравилось. Познавательно! Спасибо!

комментарий 3 уровня

Комментарий создан 7 февраля 2011 года в 07:25:07

<a href="http://www.ammonit.ru/text/96.htm#21112">http://www.ammonit.ru/text/96.htm#21112</a>

Добавить в избранное

0

Вам спасибо!:)

комментарий 4 уровня

Комментарий создан 7 февраля 2011 года в 08:39:31

<a href="http://www.ammonit.ru/text/96.htm#21195">http://www.ammonit.ru/text/96.htm#21195</a>

Добавить в избранное

0

Сегодня с дополнениями я узнал больше, чем вчера и намного больше чем позавчера:)

комментарий 1 уровня

Комментарий создан 7 февраля 2011 года в 20:08:11

<a href="http://www.ammonit.ru/text/96.htm#21197">http://www.ammonit.ru/text/96.htm#21197</a>

Добавить в избранное

0

Спасибо! Стараюсь.:))

комментарий 2 уровня

Комментарий создан 7 февраля 2011 года в 20:11:51

<a href="http://www.ammonit.ru/text/96.htm#24431">http://www.ammonit.ru/text/96.htm#24431</a>

Добавить в избранное

0

Да.. Мне приходилось слышать про эксперемент Опарина. Причем интересно, что в разной литературе встречал различные комментарии его результатов: одни авторы пишут, что результат был превосходный (были получены аминокислоты и другие органические полимеры), другие - что результата никакого (не удалось получить соединений, пригодных для создания белка). Не знаю даже кому верить (хоть самому эксперемент повторяй) :)
Другое дело, что, согласно законам физики, все в природе стремиться к наименее энергоемкому (т.е. к наиболее простому) состоянию. А, если верить в успешность эксперемента Опарина - это свидетельствованло бы об обратном. И потом - в 24 году было неизвестно еще про нуклеотиды... Все чаще приходится слышать о том, что програмисты сравнивают их последовательность со 4-х буквенным кодом - и это имеет основание. Для меня вопрос: "как родилсь информация", записанная этим кодом - остается одним из самых сложных. Вероятность того, что это получилось случайна : 1/100 триллионов, как я слышал (а это просто ничтожно мало). И как в процессе эволюции появилась способность к самовоспроизводству орг. соединений? (такая вероятность, думаю, еще меньше). Так что загадок здесь очень много. Надеюсь, что наука в будущем продвинется вперед и даст ответы на эти вопросы.

комментарий 1 уровня

Комментарий создан 10 марта 2011 года в 15:45:07

<a href="http://www.ammonit.ru/text/96.htm#24433">http://www.ammonit.ru/text/96.htm#24433</a>

Добавить в избранное

0

Да, загадок полно, еще много тайн не разгадано. И одна из этих тайн - происхождение жизни и ее эволюция. Как Вы сказали вероятность появления жизни ничтожно мала, настолько, что мы с вами являемся просто чудом.:))

комментарий 2 уровня

Комментарий создан 10 марта 2011 года в 15:55:06

<a href="http://www.ammonit.ru/text/96.htm#24434">http://www.ammonit.ru/text/96.htm#24434</a>

Добавить в избранное

0

Настолько мала, что я бы сказал даж, что чудо вероятнее... :) Но должна же быть какая-то закономерность (эволюция - это закономерный процесс)...

комментарий 3 уровня

Комментарий создан 10 марта 2011 года в 16:01:42

<a href="http://www.ammonit.ru/text/96.htm#24436">http://www.ammonit.ru/text/96.htm#24436</a>

Добавить в избранное

0

Какая-нибудь закономерность, наверное, и существует, просто мы ее еще не заметили.

комментарий 4 уровня

Комментарий создан 10 марта 2011 года в 16:14:26

<a href="http://www.ammonit.ru/text/96.htm#24432">http://www.ammonit.ru/text/96.htm#24432</a>

Добавить в избранное

0

На счет первых живых организмов - они, как известно, были анаэробами (кислород был для них губителен). Вероятно кислород в атмосфере появился как побочный продукт их жизнедеятельности - и это вызвало первое массовое вымирание в истории Земли (погибло до 99% всех живых организмов).
Кстати, попутно замечу (один из парадоксов эволюции): Мы знаем, что движущей силой эволюции является естественный отбор, наследственность и изменчивость (об этом говорил Дарвин, это признается и современной Синтетической (популяционной) теорией эволюции). Логично предположить, что скорость появления новых видов будет выше в той группе живых организмов, где в популяции выше скорость смены поколений. Однако, исходя из палеонтологических данных, мы наблюдаем обратное: наибольшая скорость появления новых видов, например, у хоботных (1 вид за 1-2 млн. лет, при смене поколений у них раз в 30-40лет), в то время, как у тараканов, например, мы наблюдаем одни и теже виды чуть ли не с верхнего палеозоя (хотя смена поколений у них происходит раз в день). В чем поричина - остается загадкой.

комментарий 1 уровня

Комментарий создан 10 марта 2011 года в 15:53:02
отредактирован 10 марта 2011 года в 16:08:26

<a href="http://www.ammonit.ru/text/96.htm#24435">http://www.ammonit.ru/text/96.htm#24435</a>

Добавить в избранное

0

Ну, все организмы постоянно эволюционируют, одни быстро, другие медленно. Тех, кто быстро, не устраивает "своя форма", т.е. их организм не является идеалом для спокойного проживания в окружающем мире, окружающей среде, и они приспособляются только к ограниченным природным условиям, а тех, кто медленно, все устраивает, их организм прекрасно приспособлен к окружающей их среде, "исправно" выполняет все функции, и не требует особых изменений. К примеру взять слонов и тараканов(это я уже на Ваш пример перехожу). Тараканы существуют на Земле еще с каменноугольного периода, и не претерпели никаких особых изменений за всю свою долгую историю, а вот слоны появились относительно недавно(если судить о миллионах лет) и на протяжении всей своей истории претерпевали изменения.

комментарий 2 уровня

Комментарий создан 10 марта 2011 года в 16:08:30
отредактирован 10 марта 2011 года в 16:09:06

<a href="http://www.ammonit.ru/text/96.htm#24437">http://www.ammonit.ru/text/96.htm#24437</a>

Добавить в избранное

0

Ну мы же знаем тезис, что выживает наиболее приспособленный. Смысл эволюции - в создании наиболее приспособленного существа... Какой тогда природе смысл в слонах, если, наиболее приспособленными оказываются тараканы? :))

комментарий 3 уровня

Комментарий создан 10 марта 2011 года в 16:16:30
отредактирован 10 марта 2011 года в 16:20:16

<a href="http://www.ammonit.ru/text/96.htm#24439">http://www.ammonit.ru/text/96.htm#24439</a>

Добавить в избранное

0

Значит тараканы уже приобрели свою конечную и совершенную форму, которая является идеалом, и которая выгодна практически во всех средах обитания. А слоны только еще идут к своему идеалу, может где-то на пол-пути, может в начале или в конце. В конце концов они тоже станут идеалами. Человек же тоже не всегда мог отправится из привычных мест обитания скажем в Антарктиду, с эволюцией он "разработал" свой мозг и нашел выход из этой ситуации, из "подручных материалов" сделал снаряжение, благодаря которому он сможет выжить.

комментарий 4 уровня

Комментарий создан 10 марта 2011 года в 16:22:42
отредактирован 10 марта 2011 года в 16:23:26

<a href="http://www.ammonit.ru/text/96.htm#24446">http://www.ammonit.ru/text/96.htm#24446</a>

Добавить в избранное

0

Почему-то думается, что слоны никогда не станут идеалами. Выживают, и это вытекает из эволюции живого, не самые большие, а те, кто умеет прятатся хорошо и питаться всем, чем можно. Человек,хм. Да, он разумный, но и он не сможет выжить, если его поставить в определенные условия. Мелочь какая-нибудь и выживет, а человеку еще надо огого как напрячься чтобы выжить. Статья интересная,обсуждать можно и нужно, на том стоим.

комментарий 5 уровня

Комментарий создан 10 марта 2011 года в 18:18:51

<a href="http://www.ammonit.ru/text/96.htm#24447">http://www.ammonit.ru/text/96.htm#24447</a>

Добавить в избранное

0

Ну так человек появился тоже относительно недавно(10 тыс лет назад). Нам тоже еще надо много чего "наверстать".:) Конечно в первую очередь выживут те, кто лучше приспособлен, к примеру опять же тараканы, но и другие виды тоже могут выжить.
Помню недавно при обсуждении какой-то фотографии(Кажется фотография была уважаемого Freeman-а) тоже поднимали этот вопрос, кто выживет, кто более приспособлен. Кстати, там и Вы оставили свой комментарий, вспомните.

комментарий 6 уровня

Комментарий создан 10 марта 2011 года в 18:28:55