Проблемы происхождения жизни

 

Содержание

 

1.Проблема происхождения  жизни

   Введение. Проблема происхождения жизни

   Теории происхождения жизни

   Античные толкования проблемы

   Креационизм

   Теория самозарождения

   Абиогенез

   Теория панспермии

   Концепция стационарного состояния

   Новейшие теории происхождения

   Заключение

2.Естественный отбор.  Формы и направления естественного  отбора

   Естественный отбор

   Формы естественного отбора

   Направления естественного отбора

   Заключение

3.Взаимодействие генов. Типы аллельного взаимодействия. Типы неаллельного взаимодействия

   генов.

   Взаимодействие генов

   Типы аллельного взаимодействия

   Типы неаллельного взаимодействия генов

   Заключение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Проблемы происхождения  жизни

 

Введение. Происхождения жизни

Жизнь — одно из сложнейших явлений природы. Со времен глубокой древности она казалась людям таинственной и непознаваемой. Приверженцы религиозных идеалистических взглядов считали жизнь духовным, нематериальным началом, возникшим в результате божественного творения. В средние века жизнь связывалась с присутствием в организмах некоей “жизненной силы”, недоступной для познания средствами науки и практики.

Одна из основных загадок  человечества – проблема происхождения  жизни на Земле, без её разрешения остаётся недоступной пониманию  и самая сущность жизни. Как бы глубоко и полно мы ни познавали вещество, структуры и процессы, лежащие в основе организации современных живых тел, мы никогда, исходя только из этого, не сможем ответить на вопрос, почему эта организация является именно такой, какая она есть, почему строение всех составляющих организм частей так совершенно приспособлено к выполняемым ими функциям, а весь организм, как единое целое, приспособлен к существованию в данных условиях внешней среды. Изучение истории этой проблемы показывает, как в течение многих тысячелетий человеческая мысль шла к её разрешению извилистыми, а иногда и неверными путями.

            На сегодняшний день в мире  существует огромное количество  теорий происхождения жизни, некоторые  из них больше соответствуют  правде, некоторые – меньше, но  в каждой из них есть доля  истины. Тем не менее, эта величайшая  загадка человечества еще не  решена, до сих пор появляются  новые теории, идут споры об  их правильности, но мы все  еще точно не знаем, насколько  близки к истине.

 

Античные  толкования проблемы

Уже античные натурфилософы  обращали свои взоры на органический мир и строили первые умозрительные  схемы, объяснявшие его происхождение  и развитие. На основе таких умозрительных  представлений в конце концов сложились два противоположных подхода к решению вопроса о происхождении жизни.

Первый, религиозно-идеалистический, исходил из того, что возникновение  жизни не могло осуществиться  естественным, объективным, закономерным образом на Земле; жизнь является следствием божественного творческого  акта (креационизм), и потому всем существам  свойственна особая, независимая  от материального мира “жизненная сила” (vis vitalis), которая и направляет все процессы жизни (витализм).

Наряду с таким идеалистическим  подходом еще в древности сложился и материалистический подход, в основе которого лежало представление о  том, что живое может возникнуть из неживого, органическое из неорганического  под влиянием естественных факторов. Так сложилась концепция самозарождения живого из неживого. Например, согласно учению Анаксимандра, живые существа образуются из алейрона по тем же законам, что и вещи неорганической природы. Он считал, что животные родились первоначально из влаги и земли, нагретых солнцем. Первые животные были покрыты чешуей, но, достигнув зрелости, они вышли на сушу, чешуя их лопнула, и, освободившись от нее, они начали вести свойственный каждому из них образ жизни. Все виды животных возникли независимо друг от друга. Здесь, в древней натурфилософии еще нет идеи генетической связи между видами, представления об историческом развитии животного мира. Правда, в отношении человека Анаксимандр, по-видимому, уже допускал возможность его происхождения от организмов другого вида.

Еще более обстоятельная  теория происхождения живого была создана  Эмпедоклом, с именем которого связывают  первую догадку о том, что существуют ископаемые остатки вымерших организмов. Биологические воззрения Эмпедокла  были тесно связаны с его философией. Он исходил из существования четырех элементов («стихий») мира (огонь, воздух, вода и земля), каждый из которых состоит из вечных частиц, способных вступать во взаимодействие друг с другом, и двух «сил» — Любви и Вражды, которые соединяют (Любовь) или разъединяют (Вражда) разрозненные частицы. Эти две силы — двигатели всех процессов во Вселенной.

Возникновение живых существ  Эмпедокл представлял себе так. Жизнь  началась на нашей планете еще  до того, как народилось Солнце. В  ту дальнюю, досолнечную пору землю непрерывно орошали обильные дожди. Поверхность Земли превратилась в тинообразную массу. Из недр Земли, которая содержит внутренний огонь, наружу периодически прорывался огонь, который поднимал вверх комья тины, принимавшей различную форму. В этом взаимодействии земли, воды, воздуха и огня создавались сначала растения — предшественники и предтечи подлинных живых существ. А со временем стали появляться и сами эти животные формы. Но это были причудливые существа. По сути, это были даже не животные существа, которые мы знаем, а лишь их отдельные обрывки, части, органы. Эмпедокл рисует прямо-таки сюрреалистическую картину биогенеза: “Головы выходили без шеи, двигались руки без плеч, очи блуждали без лбов”.

Но влекомые силой Любви, все эти органы, беспорядочно носясь в пространстве, как попало соединяясь друг с другом, образовывали самые различные уродливые создания, большинство из которых были нежизнеспособными и недолговечными. Велением Вражды всем несовершенным и неприспособленным формам суждено было со временем погибнуть. Остались лишь немногие целесообразно устроенные организмы, которые могли питаться и размножаться. Эти гармоничные целесообразные организмы стали размножаться половым путем и тем самым сохранились до наших дней.

При всей примитивности этой картины, нельзя не отметить в ней  рациональных представлений, гениально  предвосхищавших дарвиновскую идею естественного отбора. И у Эмпедокла  и у Дарвина решающая роль принадлежит  случаю и отрицается телеологизм — принцип целесообразной направленности органического развития. Несмотря на свою примитивность, первые исторические формы концепции самозарождения сыграли свою прогрессивную роль в борьбе с креационизмом, теорией, утверждающей, что жизнь была создана сверхъестественным существом в определенное время.

Тем не менее, на сегодняшний  день существуют несколько гипотез, по-разному объясняющих появление  жизни на Земле:

• креационизм – божественное сотворение живого;
• концепция многократного спонтанного зарождения жизни из неживого вещества (сторонником ее был Аристотель, который считал, что живое может возникать и в результате разложения почвы);
• теория биогенеза, согласно которой живое происходит только от живого;
• концепция происхождения жизни в результате процессов, подчиняющихся физическим и химическим законам (абиогенез);
• концепция стационарного состояния, в соответствии с которой жизнь существует вечно;
• концепция панспермии – внеземного происхождения жизни.

 

Креационизм

Согласно теории креационизма, жизнь возникла в результате какого-то сверхъестественного события в  прошлом; ее придерживаются последователи  почти всех наиболее распространенных религиозных учений. В 1650 году архиепископ  Ашер из г. Арма (Ирландия) вычислил, что Бог сотворил мир в октябре 4004 г. до н. э. и закончил свой труд 23 октября в 9 часов утра, создав человека. Ашер получил эту дату, сложив возраст всех людей, упоминающихся в библейской генеалогии, от Адама до Христа. С точки зрения арифметики, это разумно, однако при этом получается, что Адам жил в то время, когда, как показывают археологические находки, на Ближнем Востоке существовала хорошо развитая городская цивилизация.

Традиционное иудейско-христианское представление о сотворении мира, изложенное в Книге Бытия, вызывало и продолжает вызывать споры. Хотя все  христиане признают, что Библия –  это завет Господа людям, по вопросу  о длине «дня», упоминающегося в  Книге бытия, существуют разногласия. Некоторые считают, что мир и  все населяющие его организмы  были созданы за шесть дней продолжительностью по 24 часа. Они отвергают любые  другие точки зрения и целиком  полагаются на вдохновение, созерцание и божественное откровение. Другие христиане не относятся к Библии как к научной книге и считают, что в Книге бытия изложено в понятной для людей всех времен форме теологическое откровение о сотворении всех живых существ всемогущим Творцом. Для них описание сотворения живых существ относится к ответу скорее на вопрос «почему», а не «каким образом». Если наука в поисках истины широко использует наблюдения и эксперимент, то богословие постигает истину через божественное откровение и веру.           

 Вера признает вещи, которым нет доказательств в  научном смысле слова. Это означает, что логически не может быть противоречия между научным и богословским объяснением сотворения мира, так как эти две сферы мышления взаимно исключают одна другую. Для ученого научная истина всегда содержит элемент гипотезы, предварительности, но для верующего теологическая истина абсолютна.           

 Процесс божественного  сотворения мира мыслится как  имевший место лишь единожды  и поэтому недоступный для  наблюдения. Этого достаточно, чтобы  вынести всю концепцию божественного  сотворения  за рамки научного исследования. Наука занимается только теми явлениями, которые поддаются наблюдению, а поэтому она никогда не будет в состоянии ни доказать, ни отвергнуть эту концепцию.

 

Теория  самозарождения

Сторонники теории самозарождения (витализма) утверждали, что возможно самозарождение живых организмов. Эта теория была распространена в Древнем Китае, Вавилоне и Египте в качестве альтернативы креационизму, с которым она сосуществовала. Аристотель (384 – 322 гг. до н. э.), которого часто провозглашают основателем биологии, придерживался теории спонтанного зарождения жизни. На основе собственных наблюдений он развивал эту теорию дальше, связываю все организмы в непрерывный ряд – «лестницу природы».

«Ибо природа совершает  переход от безжизненных объектов к  животным с такой плавной последовательностью, поместив между ними существа, которые  живут, не будучи при этом животными, что между соседними группами, благодаря их тесной близости, едва можно заметить различия» (Аристотель).

Этим утверждением Аристотель укрепил более ранние высказывания Эмпедокла об органической эволюции. Согласно гипотезе Аристотеля о спонтанном зарождении, определенные «частицы»  вещества содержат некое «активное  начало», которое при подходящих условиях может создать живой  организм. Аристотель был прав, считая, что это активное начало содержится в оплодотворенном яйце, но ошибочно полагал, что оно присутствует также  в солнечном свете, тине и гниющем  мясе.

«Таковы факты – живое  может возникать не только путем  спаривания животных, но и разложением  почвы. Так же обстоит дело и у  растений: некоторые развиваются  из семян, а другие как бы самозарождаются под действием всей природы, возникая  из разлагающейся земли или определенных частей растений» (Аристотель).

Ученые средних веков  предлагали рецепты, с помощью которых  можно было получить животных или  даже маленьких человечков. Алхимик  Ян ван Гельмонт (17 век) предлагал простой рецепт зарождения мышей: "Положи в горшок зерна, заткни его грязной рубашкой и жди. Через двадцать один день из испарений зерна и грязной рубашки зародятся мыши". Активным началом в процессе зарождения мыши Ян ван Гельмот считал человеческий пот. Парацельс написал рецепт, с помощью которого можно было изготовить маленького человечка - гомункулуса. Зарождение происходит с помощью жизненной силы, которая заселяет питательные вещества.

Другой натуралист, Гриндель фон Ах, так рассказывал о якобы наблюдавшемся им самозарождении живой лягушки: "Хочу описать появление на свет лягушки,  которое мне удалось наблюдать при помощи микроскопа. Однажды я взял каплю майской росы и, тщательно наблюдая за ней под микроскопом, заметил, что у меня сформировывается какое-то существо. Прилежно наблюдая на второй день, я заметил, что появилось уже туловище, но голова ещё казалась не ясно сформированной; продолжая свои наблюдения на третий день, я убедился, что наблюдаемое мною существо есть не что иное, как лягушка с головой и ногами. Прилагаемый рисунок всё поясняет ".

Против теории самозарождения в XVII веке выступил флорентийский врач Франческо Реди. В 1688 году он доказал, что мухи не могут зарождаться на мясе, как считали ранее. Он провел опыт с сосудами, в которые положил мясо, рыбу, змею. Часть сосудов он оставил открытыми, часть закрыл кисеей (марлей). В открытых сосудах мухи отложили яички и там появились личинки мух, в закрытых сосудах личинок не было. Проведя эти эксперименты, Реди получил данные, подтверждающие мысль о том, что жизнь может возникнуть только из предшествующей жизни (концепция биогенеза). Эти эксперименты, однако, не привели к отказу от идеи самозарождения.