الأفكار الحديثة حول أصل الحياة. ظهور الحياة على الأرض (لفترة وجيزة)

إذا قمنا بتحليل جميع البيانات التي حصلنا عليها وهو عالم في الدراسات المختلفة، فمن الواضح أن الحياة على الأرض - لا يصدق مثير للدهشة حقيقة. فرص حدوثه لا يكاد يذكر في عالمنا. جميع مراحل أصل الحياة احتوت على احتمال وجود مسار بديل للأحداث، ونتيجة لذلك العالم كان قد بقي الهاوية الكونية الباردة دون إشارة ليست شيئا أن العقل البشري، وحتى أصغر ميكروب. الخلق شرح مثل هذا الحدث لا يصدق عن طريق التدخل الإلهي. ومع ذلك، فإن وجود الله لا يمكن إثبات أو دحض، والأفكار الحديثة حول أصل الحياة، فضلا عن العلم ككل، استنادا إلى البيانات التجريبية والتطورات النظرية، التي يمكن أن تكون موضع تساؤل أو تأكيد.

الحيوية المذهب الحيوي

المعرفة الإنسانية تتطور، تشبه إلى حد ما النقاط الرئيسية وصفت عملية داروين. النظريات الانتقاء الطبيعي والبقاء للأصلح، والتي تمكنت من الصمود أمام الهجمة الشرسة من الحجج المضادة أو تكييف أو يتحور لمطابقتها. فرضيات حول أصل الحياة قد ذهب أيضا شوطا طويلا لتصبح، والانتهاء منها حتى لم المشار إليها، كما فتحت حقائق جديدة يوميا، مما اضطر ضبط الرؤى التي أنشئت بالفعل.

وكان معلما رئيسيا على هذا الطريق والمذهب الحيوي - نظرية النشوء التلقائي للحياة دائمة. وفقا لأحكامه، ظهر الفئران في الخرق القديمة والديدان - في بقايا المتحللة من المواد الغذائية. ساد المذهب الحيوي خلال التجارب العلمية حتى لوي Pastera في عام 1860، عندما قال انه ثبت استحالة جيل عفوية من الكائنات الحية. وكانت حصيلة هذا الحدث المتناقض: أنها عززت الاعتقاد في الأصل الإلهي واضطر العلماء للبحث عن أدلة على أنهم قد فند في الآونة الأخيرة. يسعى العلم لشرح أن أصل مستقل للحياة وقعت، ولكن لفترة طويلة ونتقدم خطوة خطوة، مع الملايين من السنين.

تركيب الكربون

ويبدو أن الوضع ميؤوس منه حتى، حتى في عام 1864 AM Butlerof لم تصدر اكتشافا مهما. وكان قادرا على الحصول على المواد العضوية (الكربون) من غير العضوية (في هذه التجربة كان الفورمالديهايد). البيانات التي تم الحصول عليها هي الجدار دمر إعجاب يحدد الكائنات الحية لا تزال تعيش والعالم من مادة ميتة. بعد مرور فترة زمنية، كان قادرا على الحصول على إصدارات أخرى من العضوية من المواد غير العضوية العلماء. ومنذ تلك اللحظة بدأت في تشكيل الأفكار الحديثة حول أصل الحياة. لقد استوعبت البيانات البيولوجيا فحسب، بل أيضا في علم الكونيات والفيزياء.

عواقب الانفجار الكبير

نظرية أصل الحياة تغطي فترة العظمى: المتطلبات الأساسية الأولى لتشكيل المستقبل من الكائنات الحية، والعلماء لا تزال في المراحل الأولى من أصل الكون. الفيزياء الحديثة بحساب جود العالم من الانفجار الكبير، عندما جاء لاشيء كل شيء تقريبا. التوسع السريع وتهدئة للكون الذرات والجزيئات أولا شكلت، ثم انهم وصلوا معا لتشكل الجيل الأول من النجوم. فقد أصبحت مكانا للتشكيل معظم العناصر المعروفة للعلوم اليوم. ملأت ذرات جديدة في الفضاء عندما ينفجر النجم ويصبح الأساس لمرافق الجيل المقبل، بما في ذلك شمسنا. وتشير البيانات الحالية إلى أن أول المركبات العضوية يمكن أن تظهر في سحابة الكواكب الأولية المحيطة النجوم الجديدة. منهم قريبا تشكيل والكوكب. وتبين أن المراحل الأولى من الحياة على الأرض حتى وقعت قبل تشكيلها.

دورات بالحفز

العمليات التي تجري على هذا الكوكب الأزرق في "الطفولة"، بدعم من المواد التي تشكل جزءا من أعماقها والقادمة من الفضاء، والنيازك. فرضيات يسمى أصل الحياة واحدة من أهم الأسس لظهور المادة العضوية على الأرض المحفزات من التفاعلات الكيميائية، محاصرين هنا مع أجزاء من هذه "الأجانب". لقد قادوا إلى حقيقة أن دورا هائلا في تشكيل مواد جديدة على هذا الكوكب بدأت تلعب عمليات سريعة جدا.

المرحلة المقبلة - دورات بالحفز. في مثل هذه العمليات تنتج المواد التي تساعد على تعزيز معدل التفاعل، وكذلك الركيزة المتجددة - العناصر تتفاعل. دورة هي بالتالي كاملة: عمليات أنفسهم تسارع وأنفسهم "الأغذية الجاهزة"، والمواد أي التي هي مرة أخرى كان رد فعل تحفيز أنفسهم مرة أخرى وإعادة تشكيل-الركيزة، وهلم جرا.

الشكوك

الأفكار الحديثة حول أصل الحياة قد يتضمن طويلة الآراء المتضاربة. حجر عثرة - مشكلة الدجاجة والبيضة. ما جاء أولا: البروتينات تنفذ جميع العمليات في الخلية، أو DNA، والذي يحدد هيكل من البروتينات التي تحمل كل المعلومات الوراثية. الجوهري الأول للجسم كما أنها تعزز نظام التجديد الذاتي، والتي بدونها تستحيل الحياة. يحتوي DNA هيكل الخلية من المحضر، وقدرتها على البقاء تحديد. آراء العلماء والإجابة على السؤال، لم يكن حتى لحظة عندما أصبح معروفا أن كمستودع للمعلومات الوراثية من الفيروس لا يبدو DNA و RNA، والطبقة الثالثة من المركبات العضوية، والتي عادة ما يتم تعيين دورا ثانويا فقط في نظرية أصل الحياة.

RNA العالم

بدأت تدريجيا لتجميع الحقائق وفي 80s من القرن الماضي، هناك أدلة على أن تغير الأفكار حول المراحل الأولى من تكوين المادة الحية. تم اكتشاف الريبوزيمات، جزيئات RNA تمتلك قدرات البروتين، على وجه الخصوص، لتحفيز رد الفعل. الأشكال الأولى للحياة، وبالتالي، يمكن أن تحدث دون مشاركة من البروتينات والحمض النووي. في وظيفة التخزين الخاصة بهم، وكذلك يتم كل هذا العمل داخل RNA. يتم تنفيذ الحياة على الأرض الآن من قبل protoorganisms تمثل دورة بالحفز تتألف من الذاتي تكرار الريبوزيمات. يسمى نظرية "RNA العالم".

coacervates

اليوم فمن الصعب أن نتصور الحياة في تلك الفترة، لأنها لم يكن لديك واحدة سمة هامة - وعاء أو حدود. في الواقع، كان محلول يحتوي على دورة بالحفز من الحمض النووي الريبي. مشكلة عدم وجود حدود، اللازمة لتدفق السليم للعمليات حلها المرتجلة الطرق. وجدت Protoorganisms المأوى المعادن بالقرب من الزيوليت وجود بنية شبكة شعرية. كان سطحها قادرة على تحفيز تشكيل سلسلة RNA ومنحهم تكوين معين.

وعلاوة على ذلك - أكثر من ذلك، تظهر على coacervates مرحلة أو قطرات الدهون في الماء. الفرضيات من أصل الحياة ويستند باسم مؤخرا، والحاضر إلى حد كبير على نظرية AI اوبارين، الذي درس خصائص هذه التشكيلات. Coacervates - هذا الحل قطرات المغلقة في قذيفة من الدهون (الدهون). وتتميز هذه الأغشية التي كتبها النفاذية الانتقائية والقدرة على تنفيذ عملية التمثيل الغذائي. بعض منهم، على ما يبدو متحدا مع سلاسل من الحمض النووي الريبي الذاتي تكرار، بما في ذلك تلك التي تحفز تخليق الدهون أنفسهم. وهكذا، وأشكال جديدة من الحياة، وتغلبت على طول الطريق من doorganizmennogo مستوى للكائن الحي الفعلي. تم تأكيد إمكانية حدوث مثل هذه الهياكل مؤخرا: الباحثون أكدت التجربة قدرة RNA في تركيبة مع أيونات الكالسيوم التي تعلق على الأغشية الدهنية وتنظيم نفاذية لها.

المساعدين ماهرا

أصل الحياة في المرحلة المقبلة هو عملية تحسين وظائف الكائنات تشكيلها. حصلت RNA القدرة على تحفيز تركيب البوليمرات من الأحماض الأمينية، في البداية بسيط جدا. وكانت ذروة وضع آلية جديدة القدرة على تجميع البروتينات. ظهرت التعليم عدة مرات للتعامل بفعالية مع العمليات البيولوجية من الريبوزيمات.

في البداية، لم يكن أمر الببتيد التوليف. وكانت عملية "ضرب أو يغيب"، وترك إدارة هذه القضية في تسلسل الأحماض الأمينية في سلاسل جديدة. أكثر من الوقت الذي تمسك نسخة طبق الأصل، لأنه ساهم في مزيد من الاستقرار للنظام بأكمله. وهكذا ولدت الشفرة الوراثية، والذي يسمح لتركيب بروتينات معينة مع الوظائف المطلوبة.

كمال

شحذ القدرة على تجميع البروتينات المطلوبة جرت تدريجيا. وكانت الخطوة الأولى لظهور نوع خاص من الحمض النووي الريبي، والتي يمكن الاتصال الأحماض الأمينية. المرحلة التالية من عملية البناء، يرافقه تكوين جزيئات الببتيد عن طريق ترتيبها في قواعد ترتيب معين. تم تعيين تسلسل في نفس القالب RNA. أرجع "تعليمات" مكونات RNA والبروتين بالمعلومات المستقبل تشارك في نوع جديد من الحمض النووي الريبي، ودعا وسائل النقل. كيف والمعلومات، وحتى يومنا هذا - وهو جزء مهم من الببتيد التوليف.

DNA

التعقيد المتزايد للكائنات ذهب أبعد حول سبل تحسين طرق تخزين المعلومات. ويعتقد أن الحمض النووي كان في الأصل واحدة من مراحل دورة حياة المستعمرات RNA. وكان هيكل أكثر استقرارا. كانت درجته من المعلومات أعلى من ذلك بكثير، وذلك بعد بعض، وكان وقتا طويلا المستودع الرئيسي للالشفرة الوراثية DNA.

واحدة من خصائص التشكيل الجديد، في وقته لم يسمح لوضع DNA في الرأس نظرية أصل الحياة - هو عدم القدرة على اتخاذ الإجراءات اللازمة. فقد أصبح نوع من الدفع لوسائل الإعلام ميزات التخزين المتقدمة. كامل "العمل" بقي البروتينات والحمض النووي الريبي.

تكافل

الأفكار الحديثة حول أصل الحياة لا تؤدي إلى الجد من مغلقة ومسيجة الخروج من بقية الجسم. العلماء هم أكثر ميلا لصالح افتراض أنه في المراحل الأولى كان هناك خلايا مجهرية المجتمع التشابه التي تؤدي وظائف مختلفة. هذا التعايش من السهل العثور في الطبيعة اليوم. أبسط مثال على -، cyano البكتيرية الحصير، والتي هي في الوقت نفسه المجتمع من الكائنات الحية الدقيقة وكائن حي كيان واحد.

ظهور الحياة على الأرض الأحياء في المرحلة الحالية من تطورها، يرى هذه العملية، التي تتميز صراع دائم وليس المنافسة، ولكن بالأحرى المتزايدة تجمع متنوعة من هياكل معينة، أدت في النهاية إلى ظهور الخلية الحية، كما أننا نمثل الآن.

تعميم

يلخص، يمكننا فترة وجيزة تعداد كافة المراحل في تكوين الحياة، في إطار النظريات الحديثة، والنسخة الأكثر احتمالا للظهور وتطور الكائنات الحية على الأرض:

1. تشكيل المركبات العضوية الأولية في الغيوم الكواكب الأولية.

2. التخلص التدريجي في طليعة من ردود الفعل مع القدرة على التسارع الذاتي، ودورات بالحفز.

3. ظهور دورات بالحفز من الحمض النووي الريبي.

4. الاتحاد RNA والأغشية الدهنية.

5. الحصول على RNA لتجميع البروتين.

6. ظهور DNA واعتماده على المستودع الرئيسي للمعلومات.

7. تشكيل أول الكائنات وحيدة الخلية من خلال التعايش.

فهم العمليات التي أدت إلى نشوء الحياة، لا تزال ناقصة. العلماء لا يزال هناك الكثير من الأسئلة. ومن غير المعروف بالضبط كيف نشأت RNA، العديد من المراحل المتوسطة هي النظرية فقط. ومع ذلك، يتم اختبار التجارب الجديدة، والحقائق والفرضيات يتم وضعها كل يوم. يمكننا القول بثقة أن عصرنا قد أعطى العالم الكثير من الاكتشافات المتعلقة عصر ما قبل التاريخ.