Question

Охарактеризуйте одну из теорий возникновения жизни.

Answer 1

Первую научную теорию относительно происхождения живых организмов на Земле создал советский биохимик А. И. Опарин (г.р. 1894). В 1924 г. он опубликовал работы, в которых изложил представления о том, как могла возникнуть жизнь на Земле. Согласно этой теории, жизнь возникла в специфических условиях древней Земли и рассматривается Опариным как закономерный результат химической эволюции соединений углерода во Вселенной. отдых с детьми в хорватии

По Опарину, процесс, приведший к возникновению жизни на Земле, может быть разделен на три этапа:

1. Возникновение органических веществ.

2. Образование из более простых органических веществ биополимеров (белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов, липидов и др.).

3. Возникновение примитивных самовоспроизводящихся организмов.

Теория биохимической эволюции имеет наибольшее количество сторонников среди современных учёных. Земля возникла около пяти миллиардов лет назад; первоначально температура её поверхности была очень высокой (4000 – 80000С). По мере её остывания образовались твёрдая поверхность (земная кора - литосфера). Атмосфера, первоначально состоявшая из лёгких газов (водород, гелий), не могла эффективно удерживаться недостаточно плотной Землёй, и эти газы заменялись более тяжёлыми: водяным паром, углекислым газом, аммиаком и метаном. Когда температура Земли опустилась ниже 1000C, водяной пар начал конденсироваться, образуя мировой океан. В это время, в соответствии с представлениями А. И. Опарина, состоялся абиогенный синтез, то есть в первоначальных земных океанах, насыщенных разными простыми химическими соединениями, «в первичном бульоне» под влиянием вулканического тепла, разрядов молний, интенсивной ультрафиолетовой радиации и других факторов среды начался синтез более сложных органических соединений, а затем и биополимеров. Образованию органических веществ способствовало отсутствие живых организмов – потребителей органики – и главного…окислителя…–…кислорода. Сложные молекулы аминокислот случайно объединялись в пептиды, которые, в свою очередь, создали первоначальные белки. Из этих белков синтезировались первичные живые существа микроскопических размеров.

Наиболее сложной проблемой в современной теории эволюции является превращение сложных органических веществ в простые живые организмы. Опарин полагал, что решающая роль в превращении неживого в живое принадлежит белкам. По-видимому, белковые молекулы, притягивая молекулы воды, образовывали коллоидные гидрофильные комплексы. Дальнейшее слияние таких комплексов друг с другом приводило к отделению коллоидов от водной среды (коацервация). На границе между коацерватом (от лат. coacervus – сгусток, куча) и средой выстраивались молекулы липидов – примитивная клеточная мембрана. Предполагается, что коллоиды могли обмениваться молекулами с окружающей средой (прообраз гетеротрофного питания) и накапливать определённые вещества. Ещё один тип молекул обеспечивал способность к самовоспроизведению.

Система взглядов А. И. Опарина получила название «коацерватная гипотеза».

Теория была обоснована, кроме одной проблемы, на которую долго закрывали глаза почти все специалисты в области происхождения жизни. Если спонтанно, путем 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. 

Answer 2

Одной из наиболее известных и обсуждаемых теорий возникновения жизни является теория примитивной супермолекулярной эволюции, также известная как гипотеза мирной супермолекулярной эволюции. Эта теория предполагает, что жизнь возникла из простых органических молекул, которые сформировались в примитивной земной атмосфере и океанах.

Согласно этой теории, в примитивной земной атмосфере были присутствующи элементы, такие как метан, аммиак, водород и вода. Под воздействием энергии от молнии, ультрафиолетового излучения и других источников, эти элементы могли реагировать и образовывать сложные органические молекулы, такие как аминокислоты и нуклеотиды, основные строительные блоки жизни.

Следующим этапом в этой теории является формирование примитивных супермолекул, которые могут самосборываться и размножаться. Эти супермолекулы были способны к химическим реакциям, обмену энергией и передаче информации. Со временем, эти супермолекулы стали сложнее и разнообразнее, что, в конечном счете, привело к возникновению саморепликации, основополагающего аспекта жизни.

Затем, по мере развития и эволюции примитивных супермолекул, они могли стать оболочками или оболочками, которые защищали их от внешней среды и позволяли им сохранять стабильность. Это могло привести к появлению первых клеточных структур.

Со временем, эти примитивные клетки могли стать все сложнее и разнообразнее, развиваясь в более сложные формы жизни. Эволюция и естественный отбор дали возможность развитию различных видов, которые мы видим сегодня.

Важно отметить, что хотя теория примитивной супермолекулярной эволюции предлагает логическое объяснение происхождения жизни на Земле, она все еще является гипотезой и требует дальнейших исследований и экспериментов для подтверждения. Есть и другие теории, которые также исследуются и обсуждаются в научном сообществе, и их дальнейшие исследования помогут нам лучше понять происхождение жизни.