Возникновение Жизни на Земле

     Другие два биогенных  элемента -сера и фосфор - присутствуют  в относительно малых количествах,  но их роль для жизни особенно  важна. Химические свойства этих элементов также дают возможность образования кратных химических связей. Сера входит в состав белков, а фосфор - составная часть нуклеиновых кислот.

     Кроме этих шести  основных химических элементов  в построении организмов в  малых количествах участвуют натрий, калий, магний, кальций, хлор, а также микроэлементы: железо, марганец, кобальт, медь, цинк и небольшие следы алюминия, бора, ванадия, йода и молибдена; следует отметить и некоторые исключительно редкие атомы, которые встречаются случайно и в ничтожных количествах.

     Следовательно, химическая  основа жизни разнообразится  еще 15 химическими элементами, которые  вместе с шестью основными  биогенными элементами участвуют  в различных соотношениях в  строении и осуществлении функций  живых организмов. Этот факт особенно показателен в двух отношениях: 1) как доказательство единства происхождения жизни и 2) в том, что сама жизнь, являющаяся результатом самоорганизации материи, включила в эволюцию биологических макромолекул не только все самые распространенные элементы, но и все атомы, которые особенно пригодны для осуществления жизненных функций (например, фосфор, железо, йод и др.). Как отмечает советский ученый М. Камшилов, "для осуществления функций жизни важны химические свойства ее атомов, к которым, в частности, относятся квантовые особенности". Не только структура, обмен веществ, но даже и механические действия живых организмов зависят от составляющих их молекул. Это, однако, не означает, что жизнь может быть сведена просто к химическим закономерностям.

     Жизнь - одно из  сложнейших, если не самое сложное  явление природы. Для нее особенно  характерны обмен веществ и  воспроизведение, а особенности  более высоких уровней ее организации  обусловлены строением более  низких уровней.

     Современная теория происхождения жизни основана на идее о том, что биологические молекулы могли возникнуть в далеком геологическом прошлом неорганическим путем. Сложную химическую эволюцию обычно выражают следующей обобщенной схемой: атомы ? простые соединения ? простые биоорганические соединения ? макромолекулы ? организованные системы. Начало этой эволюции положено нуклеосинтезом в Солнечной системе, когда образовались основные элементы, в том числе и биогенные. Начальное состояние -нуклеосинтез -быстро переходит в процесс образования химических соединений. Этот процесс протекает в условиях первичной Земли со все нарастающей сложностью, обусловленной общекосмическими и конкретными планетарными предпосылками.

     Первое необходимое  условие имеет общекосмический  характер. Оно связано с единой химической основой Вселенной. Жизнь развивается на этой единой основе, отражающей как количественные, так и качественные особенности отдельных химических элементов. Это допущение приводит к заключению, что на любой планете во Вселенной, которая похожа на нашу по массе и расположению относительно центральной звезды, может возникнуть жизнь. Согласно представлениям видного американского астронома X. Шепли, во Вселенной имеется 108 космических тел (планет или звезд-лилипутов), на которых может возникнуть и существовать жизнь.

     Главное условие возникновения  жизни имеет планетарную причину  и определяется массой планеты.  Такое утверждение, быть может,  имеет несколько геоцентрический  и антропоцентрический характер, но жизнь, подобная земной, могла возникнуть и развиться на планете, масса которой имеет строго определенную величину. Если масса планеты больше чем 1/20 массы Солнца, на ней начинаются интенсивные ядерные реакции, что повышает ее температуру и она светится, как звезда. Таковы планеты Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Планеты с малой массой (Меркурий) имеют слабое гравитационное поле и не могут продолжительное время удерживать атмосферу, которая необходима для развития жизни. Здесь интересно отметить, что по ряду подсчетов Земля приобрела 80% своей массы в первые 100 млн. лет своего существования.

     Из планет Солнечной  системы кроме Земли подходящую  массу имеют Венера и Марс, но там отсутствуют другие  условия. По мнению советского  астрофизика В. Г. Фесенкова,  во Вселенной 1% планет имеет подходящую массу.

     Особенно важной предпосылкой  возникновения и развития жизни  является относительно постоянная  и оптимальная радиация, получаемая  планетой от центральной звезды. Обычно оптимальную радиацию  получают планеты имеющие орбиту, близкую к круговой, и подвергающиеся поэтому относительно постоянному облучению.

     Обязательным условием  возникновения жизни является  наличие воды. Парадоксально, что,  хотя вода - чуть ли не самая  распространенная молекула во  Вселенной, поразительно мало планет имеют гидросферу: в нашей Солнечной системе только Земля имеет гидросферу, а на Марсе имеется лишь незначительное количество воды.

     Значение воды для  жизни исключительно. Это обусловлено  ее специфическими термическими  особенностями: огромной теплоемкостью, слабой теплопроводностью, расширением при замерзании, хорошими свойствами как растворителя и др. Эти особенности обусловливают круговорот воды в природе, который играет исключительную роль в геологической истории Земли.

     Из сказанного выше можно сделать следующий вывод: возникновение жизни на Земле есть часть общей эволюции материи во Вселенной, а не некий сверхъестественный акт. Налицо были исходные органические соединения, оптимальная масса Земли, оптимальная солнечная радиация, наличие гидросферы. В этих условиях эволюция материи с высокой степенью вероятности осуществляется по пути возникновения жизни.

     За последние 20 лет  были получены интересные сведения  о наличии органических соединений  во Вселенной. Источники этих  сведений естественные посланцы космоса на Землю, метеориты.

      Все ранее рождавшиеся  теории идеалистов, сторонников  религиозных течений и даже  материалистов были несостоятельными  и до конца необоснованными  из-за нехватки знаний тогдашних ученых.

     И только с наступлением  капитализма, который отличался  прогрессом в науке и технике,  когда был накоплен большой  научный потенциал, стали зарождаться  научно обоснованные теории о  происхождении жизни на земле.

Зарождение и развитие эволюционной идеи.

          Первые  проблески эволюционной мысли  зарождаются в недрах диалектической  натурфилософии античного времени,  рассматривавшей мир в бесконечном  движении, постоянном самообновлении  на основе всеобщей связи и  взаимодействия явлений и борьбы противоположностей.

         Выразителем  стихийного диалектического взгляда  на природу был Гераклид, эфесский  мыслитель (около 530-470 гг.. до н.  э.) его высказывания о том,  что в природе все течет  все изменяется в результате  взаимопревращений первоэлементов космоса - огня, воды, воздуха, земли, содержали в зародыше идею всеобщего, не имеющего начала и конца развития материи.

        Крупнейшие  представители ионийской школы  философов - Фалес из Милета  считал, что все возникло из  первичного материала - воды в ходе естественного развития. Анаксимандр исходил из того, что жизнь возникла из воды и земли под действием тепла. Согласно Анаксимену основным элементом является воздух, способный разрежаться и уплотняться, и этим процессом Анаксимен объяснял причину различий веществ. Он утверждал, что человек и животное произошли из земной слизи.

        Представителями  механистического материализма  были философы более позднего  периода (460-370 гг. До н. э. ). По  Демокриту мир состоял из бесчисленного  множества неделимых атомов, расположенных в бесконечном пространстве. Атомы находятся в постоянном процессе случайного соединения и разъединения. Атомы находятся в случайном движении и различны по величине, массе и форме, то тела, появившиеся вследствие скопления атомов, могут быть также различными. Более легкие из них поднялись вверх и образовали огонь и небо, более тяжелые, опустившись, образовали воду и землю, в которых и зародились различные живые существа: рыбы, наземные животные, птицы.

       Механизм происхождения живых существ первым пытался истолковать древнегреческий философ Эмпедокл (490-430 гг. до н. э.). Развивая мысль Гераклида о первичных элементах, он утверждал, что их смешение создает множество комбинаций, одни из которых - наименее удачные- разрушаются, а другие - гармонирующие сочетания -сохраняются. Комбинации этих элементов и создают органы животных. Соединение органов друг с другом порождает целостные организмы. Примечательной была мысль, что сохранились в природе только жизнеспособные варианты из множества неудачных комбинаций.

      Зарождение биологии  как науки связано с деятельностью  великого мыслителя из Греции  Аристотеля (387-322 гг. до н. э.). В  своих капитальных трудах он  изложил принципы классификации  животных, провел сравнение различных животных по их строению, заложил основы античной эмбриологии.

      В работе "О  частях животных" приводится мысль  о взаимосвязи (корреляции ) органов,  о том, что изменение одного  органа влечет за собой изменение  другого, связанного с ним функциональными  отношениями.

      В труде "Возникновение  животных" Аристотель разработал  сравнительно анатомический метод  и применил его в эмбриологических  исследованиях. Он обратил внимание  на то, что у разных организмов  эмбриогенез (развитие эмбриона ) проходит через последовательный ряд: в начале закладываются наиболее общие признаки, затем видовые и, наконец, индивидуальные. Обнаружив большое сходство начальных стадий в эмбриогенезе представителей разных групп животных, Аристотель пришел к мысли о возможности единства их происхождения. Этим выводом Аристотель предвосхитил идеи зародышевого сходства и эпигенеза (эмбриональных новообразований ), выдвинутые и экспериментально обоснованные в середине XVIII в.

 Таким образом, воззрения  античных философов содержали  ряд важных элементов эволюционизма: во-первых, мысль о естественном возникновении живых существ и их изменении в результате борьбы противоположностей и выживании удачных вариантов, во-вторых, идею ступенчатого усложнения организации живой природы; в-третьих, представление о целостности организма (принцип корреляции) и об эмбриогенезе как процессе новообразования.

Отмечая значение античных мыслителей в развитии философии, Ф. Энгельс  писал: "... в многообразных формах греческой философии уже имеются  в зародыше, и процессе возникновения почти все позднейшие типы мировоззрений".

Последующий период, вплоть до XVI в., для  развития эволюционной мысли почти  ничего не дал. В эпоху Возрождения  резко усиливается интерес к  античной науке и начинается накопление знаний, сыгравших значительную роль в становлении эволюционной идеи.

Исключительной заслугой учения Дарвина  явилось то, что оно дало научное, материалистическое объяснение возникновению  высших животных и растений путем  последовательного развития живого мира, что оно привлекло для разрешения биологических проблем исторический метод исследования. Однако к самой проблеме происхождения жизни у многих естествоиспытателей и после Дарвина сохранился прежний метафизический подход. Широко распространенный в научных кругах Америки и Западной Европы менделизм- морганизм выдвинул положение, согласно которому наследственностью и всеми другими свойствами жизни обладают частицы особенного генного вещества, сконцентрированного в хромосомах клеточного ядра. Эти частицы будто бы когда-то внезапно возникли на Земле и сохранили свое жизнеопределяющее строение в основном неизменным в течение всего развития жизни. Таким образом, проблема происхождения жизни, с точки зрения менделистов-морганистов, сводится к вопросу, как могла сразу внезапно возникнуть наделенная всеми свойствами жизни частица генного вещества.

     Большинство высказывающихся  по этому вопросу зарубежных  авторов (например, Девилье во  Франции или Александер в Америке)  подходит к нему весьма упрощенно.  По их мнению, генная молекула  возникает чисто случайно, благодаря "счастливому" сочетанию атомов углерода, водорода, кислорода, азота и фосфора, которые "сами собой" сложились в чрезвычайно сложно построенную молекулу генного вещества, сразу же получившую все атрибуты жизни.

     Но такого рода "счастливый случай" настолько исключителен и необычен, что он мог якобы осуществиться всего лишь раз за время существования Земли. В дальнейшем шло только постоянное размножение этой единожды возникшей, вечной и неизменной генной субстанции.

     Это "объяснение", конечно, ничего по существу не объясняет. Характерной особенностью всех без исключения живых существ является то, что их внутренняя организация чрезвычайно хорошо, совершенно приспособлена к осуществлению определенных жизненных явлений: питания, дыхания, роста и размножения в данных условиях существования. Как же в результате чистой случайности могла возникнуть эта внутренняя приспособленность, которая так характерна для всех, даже наипростейших живых форм?

     Антинаучно отрицая  закономерность процесса происхождения  жизни, рассматривая это важнейшее  в жизни нашей планеты событие  как случайное, сторонники указанных  взглядов ничего не могут ответить  на этот вопрос и неизбежно  скатываются к самым идеалистическим, мистическим представлениям о первичной творческой воле божества и об определенном плане создания жизни.