Gyvųjų prototipai. Dvasinis gyvųjų sistemų prototipas. a) gyvų organizmų atsiradimas iš negyvų kūnų

Gipsas

Tūkstančiai metų iki pirmųjų išradimų patentų „susipriešinimo“ pradžios žmonės užsiėmė savotišku plagiatu. Šiais laikais išradimai ir atradimai skirstomi į 89 klases, apimančias visas technologijų ir gamybos sritis. O gamtos „patentų bibliotekoje“ yra su visais susijusių „išradimų“.

Mokykitės iš gamtos

Žmogus išmoko visko, ką turi, pasiskolinęs iš gamtos daug originalių ir neįprastų idėjų. Savo kūrinius ji kūrė maksimaliai efektyviai. Jie išsiskiria nepriekaištingu tikslumu ir resursų taupymu. Vėjo malūnai yra pagrįsti vabzdžių sparnų veikimo principu. Stebėdamas, kaip voras audžia tinklą, žmogus išmoko kurti tinklus. O Trobriando salų gyventojai iki šiol naudoja milžiniškų miško vorų tinklą kaip žvejybos įrankius.

Žmonės perėmė medžioklės techniką – pasalą iš gyvūnų. Garsiausias žemės floros plėšrūnas, Veneros museliniai spąstai, pasiūlė spąstų idėją. Graikijos amforos buvo gaminamos kiaušinio formos, o pirmieji avinai tiksliai atkartojo avinų kaktas. Lipni žuvis davė idėją išrasti klijus. Pirmąjį popierių kinai pagamino iš tujų medienos, stebėdami sienines vapsvas. Jie kramtė medieną, perdirbdami ją į medžiagą lizdams kurti.

Daugelis gyvūnų yra gamtos apdovanoti nuostabiais sugebėjimais ir galimybėmis. Jų unikalių savybių tyrimas leido mokslo ir technologijų pažangai padaryti staigų šuolį į priekį XX amžiuje. Šių gyvūnų organizmai buvo didelio tikslumo prietaisų, prietaisų ir technologijų modeliai. Žmonių gamtos išradimų ir idėjų skolinimasis ir naudojimas savo tikslams vadinamas bionika.

Ilgamečių tradicijų tęsinys

Bionika yra sąmoningas išmintingų gamtos dėsnių imitavimas. Daugiaaukščių pastatų vėdinimo pagrindas yra šių sistemų veikimo principas termitų piliakalniuose. Jie buvo pavyzdžiai „Eastgate“ prekybos centrui Zimbabvėje. Jame vėsu net keturiasdešimties laipsnių karštyje. Klaidos seilių liauka tapo vidaus degimo variklių konstrukcijos pagrindu. Tik jo chitininės dalys buvo daug kartų padidintos ir pakeistos metalinėmis.

Varnalėša ir Velcro veikia tuo pačiu principu

Jacques-Yves Cousteau buvo įkvėptas sukurti akvalango baką, stebėdamas klaidą, traukiančią oro burbulą į vandenį. Remiantis varnalėšų spyglių veikimu, Velcro buvo sukurtas ant švarkų, batų ir daugelio kitų gaminių. Šimpanzių stebėjimai leido atpažinti daugybę vaistinių augalų ir panaudoti juos žmonėms gydyti. Mūsų bifokaliniai akiniai kopijuoja keturių akių žuvies akių principą. Mat ši žuvis stebėjimui ore naudoja toliaregę viršutinę akies dalį, o vandenyje – apatinę, trumparegę.


Ruonio ausies struktūra pasiūlė idėją išrasti hidrofoną. Greitai judančių žuvų tyrimas buvo postūmis kovoti su vandens turbulencija judant jūrų ir upių laivams ir didinti jų greitį. Kalmarų reaktyvinio varymo būdas neliko nepastebėtas – laivuose atsirado šį reiškinį imituojančios mechaninės vandens patrankos. Buriuotojus dažnai gelbstintis automatinis orų prognozuotojas yra pagrįstas medūzų „infragarsu“. Paaiškėjo, kad šikšnosparnių echolokatoriai turi holografinį vaizdą, trimatį vaizdą!

Lotoso lapų tyrimų dėka buvo sukurtos savaime išsivalančios dangos. Biomedicininiai preparatai sukurti remiantis holoturijų (jūrinių agurkų) kriauklių sandaros principu. Medicininiai švirkštai imituoja bitės ar vapsvos įgėlimą. „Bombardier Beetle“ sugalvojo dvejetainio ginklo idėją: du atskirai nekenksmingi cheminiai junginiai reaguoja ir gamina cheminę kovinę medžiagą. Gyvūnų dantų tyrimas paskatino sukurti savaiminio galandimo įrankius. Gamtos paskatinti buvo gaminami parašiutai ir sklandytuvai. Sraigtasparnio idėją davė laumžirgiai.

Buvo tiriami gekonų ir medžių varlių čiulptukai, leidžiantys joms bėgioti vertikaliais paviršiais. Šiltinimo ir pakavimo medžiaga, kuri laikui bėgant suyra, paremta natūralaus atliekų perdirbimo, naudojant austrių grybus, principu. Vandens valymo filtruose jie ketina naudoti baltymą akvapariną, esantį ląstelių membranose. Netgi amerikietiškas marsaeigis kopijuoja vėžių, kurie gali judėti atgal, veikimo mechanizmą.

Barškučio ir varlių dovanos

Gyvatė apdovanota nuostabiu organu, su kuriuo ji mato šilumos (infraraudonuosius) spindulius. Dvi duobutės ant galvos suteikia nuostabų regėjimą naktį. Gyvatė sugeba pamatyti 200 metrų atstumu iš duobės iššliaužiančią lauko pelę ir ją sugauti. Žvelgdama į savotišką šiltakraujo gyvūno portretą, ji pagauna tūkstantosios laipsnio skirtumą! Šį gyvatės gebėjimą žmonės panaudojo kurdami medicinos prietaisus ir naktinio matymo prietaisus. Padidinę „gyvatės metodo“ tikslumą iki dešimtosios tūkstantosios laipsnio dalies, mokslininkai sukūrė nuostabią šiluminio vaizdo diagnostiką. Kompiuteriu apdoroti vaizdai iš itin jautrios įrangos rodo viską, kas yra kelių kilometrų gylyje žemės gelmėse. Galite diagnozuoti pastatus ir statinius. Po namais aiškiai matosi tiltai, keliai, vamzdynai, žemės plutos lūžiai, karstinės tuštumos, gruntinio vandens srautai. Žinodami apie jas anksčiau, statybininkai būtų išvengę šių lemtingų konstrukcijoms vietų, nebūtų buvę ir „paslaptingų“ pastatų griuvimų.

Paprastoji varlė liežuviu meistriškai gaudo uodus ir dygliakius. Tyrimai parodė, kad jis turi specialią „perspėjimo sistemą“, leidžiančią gauti atskirą informaciją apie vabzdžio formą, atstumą ir vaizdo aiškumą. Varlė greitai ir tiksliai nustato skraidančios midijos padėtį erdvėje. Liežuvis išskrenda žaibišku greičiu – ir grobis patenka į skrandį. Aštuntajame dešimtmetyje ranka rašytų tekstų skaitymo elektroninėse mašinose naudotas varlės atskiro vaizdų matymo principas. Vienas mašinos „smegenų“ mazgas stebėjo veikėjų formą, antrasis – jų kontrastą. Tuo pačiu principu veikia ir šiuolaikiniai skaitytuvai.

Ežerinė varlė (L.) gaudo grobį

Skrisk į priekį

Taigi musė, kurios nemėgstame, mokslo plagiatoriams pateikė dvi idėjas, kuriomis reikia vadovautis. Remdamiesi jo organų – apynasrių, kurių paskirties mokslininkai kelis dešimtmečius nesuprato, veikimo principu inžinieriai pagamino svarbiausią įrenginį – vibruojantį giroskopą. Jis itin jautriai ir akimirksniu fiksuoja bet kokius viršgarsinių orlaivių padėties pokyčius erdvėje ir tapo nepakeičiamu aviacijoje.

Kitą idėją pasiūlė sudėtinės musės akys, sudarytos iš specialaus tinklinio tinklelio. Jų struktūra leidžia vabzdžiui matyti ne vieną, o daugybę objekto vaizdų. Judėdamas stebimas objektas juda iš vieno vaizdo į kitą, todėl galima labai tiksliai nustatyti jo judėjimo greitį. Biologai ištyrė musės akies principą, o inžinieriai sukūrė naują įrenginį. Štai kodėl jie pavadino jį „Musės akimi“. Jo pagalba navigacijos tarnybos ir oro uostai nustato šiuolaikinių lėktuvų skrydžio greitį.

Patelė arkliena Tabanus lineola

Išradėjo nesėkmės

Pažangiausi žmogaus sukurti mechanizmai dažnai negali prilygti gyvų būtybių biologiniams stebuklams. Daugelis jų pasiekimų žmonėms vis dar tebėra tolima svajonė. Mokslininkai tik bando „nukopijuoti“ natūralias nanostruktūras ir naudoti jas kaip optinius bangolaidžius ir šviesos separatorius. Žiniatinklis buvo Kevlaro, neperšaunamos „odos“ prototipas. Mokslas ir inžinerija niekada nesugebėjo nukopijuoti ir neatsilikti nuo „gyvų instrumentų“, galinčių numatyti orą ir nelaimes, superjautrumo dovanos.

Kaip žinia, niekas negali nuspėti vienos didžiausių nelaimių – žemės drebėjimo laiko. Tačiau kai kurios mažos žuvys yra jautrios seisminiams procesams. Likus 5-7 valandoms iki žemės drebėjimo, jie pradeda siaubingai veržtis aplink akvariumą. Žemės drebėjimų linkusiose vietose jie išgelbėjo tūkstančius gyvybių. Daugelis gyvūnų turi dovaną numatyti ilgalaikes orų prognozes, savaites ir mėnesius iš anksto. Jie „žino“, koks bus potvynis ir kokios vietos pateks į potvynio zoną, ar vasara bus sausa, ar lietinga, kokių šalnų galima tikėtis žiemą. Jų stebėjimas leidžia išvengti daugybės rūpesčių ir negandų. Įprastos auksinės žuvelės yra tikslesnės nei geriausi cheminiai prietaisai, nustatant teršalus vandenyje. Jie pastebi nuodingų medžiagų buvimą net 10 kartų praskiestose išgrynintose nuotekose. Gyvų organizmų morfologinių ypatybių tyrimas suteikia mokslininkams vis naujų techninio projektavimo idėjų. Iš tiesų, gamtos paslaptys yra neišsemiamos.

Biologijos pamoka 9 klasėje tema „Pradiniai gyvenimo raidos etapai“

Nefedova E. V. ., mokytojas

Biologijos SM

"Gimnazija Nr. 58" Saratovas

Pamokos tikslas: tirti gyvybės vystymosi Žemėje priežastis ir pasekmes.

Užduotys:

    edukacinis: apsvarstykite pagrindinius biologinės evoliucijos etapus, išsiaiškinkite jos priežastis ir reikšmę;

    tobulinti: toliau ugdyti gebėjimus analizuoti, nustatyti priežasties ir pasekmės ryšius ir daryti išvadas.

Metodai: pokalbis, studentų žinutės.

Įranga: kompiuteris, interaktyvi lenta, stalai, kortelės.

Pamokos planas

    Laiko organizavimas.

    Namų darbų apklausa (kortelės, klausimai, testai).

    Naujos medžiagos mokymasis:

    Konsolidavimas.

    Apibendrinant. Įvertinimas. Namų darbai.

Per užsiėmimus

    Laiko organizavimas.

    Namų darbų apklausa„Šiuolaikinės idėjos apie gyvybės kilmę“ gali prasidėti klausimais:

    Kokie cheminiai elementai ir jų junginiai buvo pirminėje Žemės atmosferoje?

    Nurodykite sąlygas, būtinas organinių junginių abiogeniniam susidarymui.

    Kokie junginiai buvo paplitę pirmykščio vandenyno vandenyse?

    Kas yra koacervatai?

    Kokia cheminės evoliucijos esmė ankstyvosiose Žemės egzistavimo stadijose?

    Koks įvykis pažymėjo biologinės evoliucijos pradžią?

    Kada Žemėje atsirado pirmieji ląsteliniai organizmai?

Tuo pačiu metu kai kurie studentai dirba naudodami korteles.

Savo namų darbų apklausą galite užpildyti testais:

Testai temos peržiūrai: „Gyvybės atsiradimas Žemėje“

1. Kuris iš įvardintų mokslininkų galiausiai paneigė savaiminio organizmų susidarymo teoriją?

a) Darvinas

b) Pasteras

c) Lamarkas

2. Spontaniškos kartos teorijos esmė ta, kad ji palaiko idėją:

a) gyvų organizmų atsiradimas iš negyvų kūnų

b) gyvų būtybių atsiradimas iš gyvų būtybių

c) gyvų būtybių kūrimas aukštesnių jėgų dėka

3. Pagal biocheminę gyvybės teoriją:

a) egzistavo visada

b) atneštas į mūsų planetą iš išorės

c) atsirado dėl procesų, kurie paklūsta fizikiniams ir cheminiams dėsniams

4. Millerio mišinyje buvo amoniako ir metano. Kodėl šios medžiagos buvo reikalingos eksperimentui?

a) jis norėjo įrodyti, kad šios medžiagos yra pirminėje Žemės atmosferoje.

b) jis norėjo įrodyti gyvybės atsiradimo pirminėje Žemės atmosferoje negalimumą.

c) jis norėjo įrodyti galimybę susintetinti organinius junginius pirminės Žemės atmosferos sąlygomis.

5. Kokia reakcija yra amoniako susidarymo pagrindas?

a) anglies dioksido reakcija su azotu

b) vandens reakcija su azotu

c) vandenilio reakcija su azotu

6. A.I. hipotezės esmė. Oparina susideda iš:

a) atpažįstant abiogeninę organinių junginių sintezę.

b) neigiant abiogeninę organinių junginių sintezę.

c) pareiškime, kad gyvybė atnešta iš išorės.

a) jie galėtų absorbuoti kai kurias medžiagas iš išorinės aplinkos ir išleisti į ją kitas.

b) jie buvo atskirti nuo vandens aplinkos tam tikra membrana.

c) dėl visų pirmiau minėtų priežasčių.

8. Vienu iš svarbiausių gyvybės atsiradimo etapų galima laikyti:

a) aminorūgščių atsiradimas

b) angliavandenių atsiradimas

c) nukleorūgščių atsiradimas

9. Kokia organinių molekulių savybė leido joms tapti „gyvybės pagrindu“?

a) gebėjimas patirti įvairias chemines reakcijas

b) gebėjimas savarankiškai organizuotis ir daugintis

c) jų struktūros sudėtingumas

10. Pagal kosminę teoriją gyvybė:

a) ne kartą atsirado iš negyvos medžiagos

b) atneštas į mūsų planetą iš išorės

c) buvo sukurta antgamtinės būtybės tam tikru metu.

Teisingi atsakymai: 1 – b, 2 – a, 3 – c, 4 – c, 5 – c, 6 – a, 7 – c, 8 – c, 9 – b,

    Studijuojant naują medžiagą „Pradiniai gyvybės vystymosi etapai Žemėje

    Prokariotai yra pirmieji vienaląsčiai organizmai (pateikimas).

    Eukariotų atsiradimas (mokinio žinutė).

    Daugialąsčių organizmų atsiradimas (studentinis pranešimas).

Paaiškinę medžiagą, vaikinai atlieka darbą spausdintame sąsiuvinyje (A.Yu. Tsibulevsky Biology - 9. Vadovėlio vadovėliui).

    Tvirtinimas:

1. Testai, skirti sustiprinti temą „Pradiniai gyvenimo raidos etapai“

Pasirinkite teisingus atsakymų variantus:

1. Pirmieji gyvi organizmai (probiontai), kurie atsirado Žemėje, buvo pagal savo kvėpavimo būdą ir maitinimosi būdą;

a) anaerobiniai heterotrofai;

b) anaerobiniai fototrofai;

c) aerobiniai heterotrofai.

2. Organizmai, atsiradę Žemėje, kai išseko abiogeninių organinių medžiagų atsargos, buvo pagal savo kvėpavimo ir mitybos būdą;

a) anaerobiniai heterotrofai;

b) anaerobiniai fototrofai;

c) aerobiniai heterotrofai.

3. Deguonies susikaupimas pirmapradės Žemės atmosferoje ir ozono ekrano atsiradimas lėmė:

a) organinių medžiagų abiogeninės sintezės pradžia ir ultravioletinės spinduliuotės nutraukimas;

b) organinių medžiagų abiogeninės sintezės ir padidėjusios ultravioletinės spinduliuotės pradžia;

c) abiogeninės organinių medžiagų sintezės nutraukimas ir pirmųjų organizmų apsauga nuo ultravioletinių spindulių.

4. Biologinės evoliucijos Žemėje pradžia laikomas pirmosios atsiradimo momentas:

a) abiogeniškai susintetintos organinės medžiagos;

b) koacervuoti lašelius, mikrosferas ir kitus organinių medžiagų agregatus;

c) vienaląsčiai prokariotiniai organizmai – probiontai;

5. Nuo biologinės evoliucijos Žemėje pradžios evoliucijos proceso greitis:

a) nepasikeitė;

b) nuolat didinamas;

c) nuolat mažėjo;

6. Didžiausia aromorfozė, turėjusi didelę įtaką ankstyvosioms gyvybės evoliucijos Žemėje stadijoms, buvo:

a) naujų ląstelių – prokariotų atsiradimas;

b) pirmųjų ląstelių – eukariotų atsiradimas;

c) fotosintezės atsiradimas anaerobiniuose prokariotuose;

7. Pirmieji daugialąsčiai eukariotiniai organizmai Žemėje išsivystė iš:

a) vienaląsčiai prokariotai;

b) vienaląsčių eukariotų;

c) daugialąsčiai prokariotai.

Teisingi atsakymai: 1 – a, 2 – b, 3 – c, 4 – c, 5 – b, 6 – c, 7 – b.

2. Darbas su vadovėliu (baikite sakinį):

Pirmuosiuose vienaląsčiuose organizmuose – prokariotuose – paveldima medžiaga nebuvo apsupta membrana, o buvo...( tiesiogiai citoplazmoje).

Jie buvo heterotrofai, t.y. naudojamas kaip energijos (maisto) šaltinis... ( paruošti organiniai junginiai, randami ištirpusio pavidalo pirminio vandenyno vandenyse).

Kadangi Žemės atmosferoje nebuvo laisvo deguonies, jie turėjo anaerobinį (be deguonies) metabolizmo tipą, kurio efektyvumas... ( mažas).

Daugelio heterotrofų atsiradimas lėmė pirminio vandenyno vandenų išeikvojimą: jame liko vis mažiau... ( paruoštos organinės medžiagos).

Pirmieji fotosintetiniai organizmai, išleidę O2 į atmosferą, buvo... melsvadumbliai).

Laikui bėgant, dėl abipusiai naudingo įvairių prokariotų sambūvio (simbiozės), ... ( eukariotai, kurie sukūrė tikrą branduolį, apsuptą apvalkalo).

Dvigubo genų rinkinio atsiradimas leido... atsirado visiškų genų kopijų apsikeitimas tarp skirtingų tai pačiai rūšiai priklausančių organizmųseksualinis procesas).

Archeano ir proterozojaus epochų sandūroje seksualinis procesas lėmė... (žymiai išaugo gyvų organizmų įvairovė dėl daugybės naujų genų kombinacijų sukūrimo).

Maždaug prieš 2,6 milijardo metų... pasirodė... ( daugialąsčiai organizmai).

3. Klausimai:

1. Kaip maitinosi pirmieji gyvi organizmai?

2.Kas yra fotosintezė? Kokį vaidmenį jo atsiradimas vaidino gyvybės vystymuisi Žemėje?

3. Kurie organizmai pirmieji pradėjo į atmosferą išleisti laisvą deguonį?

4. Kokią reikšmę evoliucijai turėjo seksualinio proceso atsiradimas?

    Apibendrinant. Įvertinimas. Namų darbai.


S. Kašnickis Likimo sintezė? Negyvos materijos pavertimas gyva medžiaga yra visiškai...

S. Kašnickis

Likimo sintezė?

Negyvos materijos pavertimas gyva medžiaga nėra beviltiška viduramžių alchemikų nesąmonė. Žmogus visai ne iš gyvūnų kilęs. Homo Sapiens nėra gamtos karūna, kaip manėme, o tokia pati jos pradžia kaip ir vienaląsčių organizmų. Nuo seniausių laikų mūsų planeta buvo savotiška Nojaus arka, kurioje gyveno visų gyvų būtybių „prototipai“ – „kiekviena būtybė“. O kosmosas gali mus užkrėsti gripu. Ir žmonių civilizacija sugeba apgyvendinti tolimų žvaigždžių pasaulių planetas taip pat, kaip kadaise gyvybė iš Visatos platybių į Žemę buvo atnešta.

Daugiau? Prašau.

Homunkulas – mūsų bendražmogis, užaugęs „kolboje“ – ne tik turi visas teises egzistuoti, bet ir yra pasirengęs tapti įgaliotuoju žmonijos atstovu nekaltose kosmoso žemėse.

Atrodytų, tęsdami sensacingų pareiškimų sąrašą, pateksime į Volgą, kuri neįteka į Kaspijos jūrą. Tačiau visa tai, kas išdėstyta aukščiau, yra griežtos mokslinės hipotezės, patvirtintos daugybe eksperimentų, pasekmė. Jie gaminami SSRS mokslų akademijos A. F. Ioffe Fizikos-technikos instituto astrofizikos skyriuje, vadovaujant vyresniajam mokslo darbuotojui, fizinių ir matematikos mokslų kandidatui Jevgenijui Aleksejevičiui Kaimakovui.

Gyvenimo paštininkai.

Šie maži dangaus kūnai su didžiulėmis spindinčiomis uodegomis nuo senų senovės žmonėms sukėlė prietaringą baimę. Jie pradėjo juos stebėti per teleskopus ir išmoko numatyti daugelio jų pasirodymą danguje. Tačiau skirtingai nuo planetų, didelių palydovų ir asteroidų, gyvybės vystymasis nebuvo susijęs su kometomis. Koks ten gyvenimas – juk daugiau nei pusė jų yra iš ledo!

Astrofizikas Kaimakovas didelę savo gyvenimo dalį paskyrė kosmoso klajotojams ir prieš septynerius metus [nuo 1981 m.] pasiūlė, kad kometų uodegose turi būti organinių junginių, pirmiausia cianogeno ir acetonitrilo. Netrukus amerikiečių mokslininkai šias medžiagas aptiko kometos Kohoutek uodegoje.

Išaugo biofizikų susidomėjimas klajojančiomis žvaigždėmis: kur yra cianido junginiai? Ten labai tikėtina, kad atsiras amino rūgščių, elementarių „statybinių blokų“, iš kurių gaminami baltymai. Kalio cianidas šviesoje jau yra aminorūgštis. Kometos uodegos dujų ir dulkių debesyje yra metano ir amoniako. Jei per šių dujų ir vandens mišinį praleidžiate žaibišką elektros išlydį, gaunate aminorūgštis – tokius eksperimentus ne kartą sėkmingai atliko Milleris, Ponnamperuma ir kiti gyvybės pradžios tyrinėtojai. Sudėtingi organiniai junginiai kometose! Tai reiškia, kad gali būti ir nukleotidų – tų pačių paprastų „statybinių blokų“, tik DNR grandinėms. Šios medžiagos kometų emisijos spektruose nematomos: jos nėra tokios lakios. Tačiau, remiantis Kaimakovo prielaida, jų skaičius gali būti vienas procentas visos šerdies masės. Ne taip jau mažai: juk vidutinio dydžio kometos branduolys jau yra milijardas tonų.

Amino rūgštys reiškia baltymus; nukleotidai reiškia DNR, cukrus, riebalai visai nėra taip toli nuo to, ką reiškia žodis „gyvybė“. Suprantama, žinoma, biofizikų, o ne filosofų. Jei kometose yra „gyvybės komponentų“, ar uodegos keliautojai gali būti gyvybės nešėjai?

Būtų pagunda patikrinti prielaidą. Prieš keletą metų Jevgenijus Aleksejevičius pradėjo eksperimentinius bandymus. Kadangi iki kometos dar negalima nuskristi, tai teko daryti dirbtinai.

Įprastos valgomosios druskos tirpalas užšaldomas. Vakuuminėje kameroje vanduo sublimuojasi, tai yra, išgaruoja nepavirtęs į skystą būseną – kaip drėgnų skalbinių, kurie džiovinami šaltyje, drėgmė. Puodeliuose su užšalusiu tirpalu lieka nuosėdos: smulkiagrūdė „papildoma“ druska. Mikrokristalai yra tokie maži, kad juos galima pamatyti tik mikroskopu. Pažiūrėkime: štai, dviejų mikronų skersmens granulė. Ledas išgaravo vakuume, bet druska liko, nes jo lakumas šimtą milijonų kartų mažesnis nei vandens.

Dabar tą patį padarykite su kitu vandeniniu tirpalu, tik vietoj druskos yra amino rūgštys. Kai jų pakanka, likusi dalis vėl „papildoma“, bet ne iš valgomosios druskos, o iš aminorūgščių. Jei koncentracija maža, sausos liekanos pakeičia savo išvaizdą. Nebėra „papildomų“ – po mikroskopu struktūra panaši į arktinės lapės kailį. Vertikalios gaurelės „auga“ labai tankiai: dešimt milijonų vienetų kvadratiniame centimetre. Vieno skersmuo yra du mikronai, ilgis apie 2 centimetrus. Pasvėręs nuosėdas, Kaimakovas įsitikino, kad liko penktadalis tirpalo masės. Tai yra, gaureliai susideda ne tik iš priemaišų, bet ir iš ledo. Pasirodo, kažkodėl ne visas vanduo sublimavo – dalis liko nuosėdose. Kas nutiko?

Strypas, „apvyniotas“ aminorūgštimis, negalėjo greitai išgaruoti. Vanduo, sublimuodamas, išeina spirale – lygiai taip pat išteka iš vonios, sudarydamas piltuvėlį. Štai kodėl aplink ledo šerdį spirale apsivijo priemaišų siūlas. Priemaišų molekulės išsirikiavo „viena kitos atgal“. Koks sublimacijos dizainas! Sublikonas, kaip jį pavadino mokslininkas.

Baltymas yra ta pati įvairių aminorūgščių molekulinė grandinė, iš viso yra dvidešimt rūšių. Sublikonas yra panaši molekulių struktūra. Belieka juos sujungti arba, kaip sako Jevgenijus Aleksejevičius, „susiūti“ molekules. Tada bus biopolimeras. Tyrėjas tai padarė apšviesdamas šviesos spindulį ant sublikono. Rezultatas buvo biosublikonas.

Štai dar viena labai panaši patirtis. Mažos koncentracijos nukleotidų tirpalas užšaldomas ir sublimuojamas. Kaip „kryžminės“ aminorūgštys sudaro dirbtinį baltymą, taip šviesa sujungti nukleotidai sudaro DNR grandinę. Ji yra gyvos būtybės pasas ir gyvenimo programa.

Trečias, svarbiausias eksperimentas: visų tipų aminorūgštys ir nukleotidai ištirpinami vandenyje. Sublimacija vakuume, šviesa – biosublikonas. Gyvos ląstelės prototipas: juk jos spiralėje yra ir baltymų, ir DNR „pusgaminių“. Be to, periodinės sekcijos atsitiktinai kaitaliojasi su neperiodinėmis, o tai suteikia begalinę informacijos įvairovę.

Biosublikonai jau numato įvairių klasių biopolimerų rikiavimo charakteristikas. Dabar užtenka biosublikonus patalpinti į maistinę skystą terpę, mano mokslininkas, ir joje atsiras tikros ląstelės. Jie reaguos į dauginimąsi ir dalijasi. Tai yra, gyventi.

Anglų fizikai Hoyle'as ir Wihramasinghe atrado ryšį tarp kometų uodegų perėjimo per Žemę ir pandemijų protrūkių. Atrodytų, čia tai yra mokslinis mistinių pranašysčių patvirtinimas: neteisinga šviesa atneša daugybę rūpesčių.

Dabar galime rasti visiškai materialų grėsmingų dangaus ženklų paaiškinimą. Tarpžvaigždiniai klajotojai apipila Žemę biosublikonais, kurie, atšilę Žemės rezervuarų maistinėje terpėje, sukelia virusus ir fagus.

Ar ne tiesa, kad kometos prieš 3,5 milijardo metų „užkrėtė“ Žemę gyvybe? Tiesa, visos gyvybės riaušės mūsų planetoje prasidėjo tik prieš 700–800 milijonų metų, tai yra, praėjus 2,5 milijardo metų nuo melsvadumblių atsiradimo. Kaip galėtume paaiškinti šią spragą?

Atsižvelgdamas į savo hipotezę, Kaimakovas siūlo savo atsakymą į klausimą. Tikėtinas galutinis evoliucijos rezultatas, visa vystymosi programa, jau įrašyta konkretaus biosublikono DNR.

Kitaip tariant, du identiškos išvaizdos kirminai galėjo šliaužti vienas šalia kito senovės žemėje. Tačiau vienas jau sukūrė savo genetinę programą – jis tapo tuo, kuo jam lemta, statant biosublikoną tai senovinei ląstelei, kuri pradėjo vystytis ir pasiekė kirminą. Kitas vis dar pakeliui, jo DNR grandinėje parašyta: „eiti į viešumą“. Tai yra, jūs ir aš, griežtai tariant, niekada nebuvome nei žuvis, nei driežas [tai tikrai - R], nei voverė, nei beždžionė - mes tik laikinai prisiėmėme jų pavidalą.

Mūsų planeta, gavusi „biosublikonų partiją“ su „kometų transportu“, iškart pasipildė visų būsimų augalų ir gyvūnų rūšių fondu. Tai tapo Nojaus arka, kurioje gyveno visos būsimos floros ir faunos „protėviai“.

Beje, kai kurie astrofizikai įsitikinę, kad ne visos kometos griežtai gyvena savo registracijos vietoje – Saulės sistemoje. Jų garbė gali keliauti nuo žvaigždės prie žvaigždės. Ir jei taip yra, galime abejoti ne tik savo žemiška, bet net ir aplinkine kilme.

Ir vėl seniai atmesta senolių idėja prisipildo naujos prasmės: žmogus ir gyvūnai turi visiškai skirtingas šaknis. Arba, kalbant apie naują hipotezę, biosublikonai su skirtingo ilgio grandinėmis ir „plytų“ išdėstymo tvarka - karoliukais.

Bet jei kometos yra gyvybės nešėjos, galbūt jos dabar apgyvendina Žemę naujais biosublikonais, iš kurių ilgainiui išsivystys naujos gyvybės formos?

Vargu ar. Biosublikonai yra kaip mėsos kubeliai sultiniui. Ir jau išsivystę virusai ir fagai godžiai juos puola, prarydami „ateivius“. Virusus lengva suprasti: jie pašalina konkurentus – gali būti, kad jie yra labiau organizuoti nei jūs ir aš.

Esame skolingi kosmosui. Ateina laikas, kai žmonės apgyvendins tolimus pasaulius. Net ir šiandien siųskite biosublikonus į kaimynines planetas – tereikia rasti sąlygas atgimimui.

Bet jūs galite nustatyti šių sąlygų parametrus, kibernetinė sistema pati jų ieškos naujose gyvenamosiose vietose ir tik tada „iškraus šaldytuvus“. Daugelio žmonių gyvenimų trukmės neužtenka nuskristi net iki artimiausios žvaigždės. Tačiau biosublikonai sėkmingai skris bet kur. O naujoje tėvynėje jie išsivystys į tokias gyvas būtybes, kurios geriausiai įsitvirtins nežinomame pasaulyje. Perstatydami karoliukus grandinėje, mokslininkai galės keisti Žemės pasiuntinių išvaizdą ir savybes. Ir netgi suteikite jiems reikiamas savybes.

Galiausiai, kai paaiškės nukleotidų tvarka žmogaus DNR, galime pabandyti sukurti biosublikoną, kuris atgys į paprastą patelės kiaušinėlį. Taip įgyvendinama ilgametė Aristotelio ir Paracelso svajonė – dirbtinis žmogus. Mokslas, senovėje išjuokęs homunkulo tėvus, pasiruošęs tapti jo motina. Vienas iš žinių paradoksų.

O gal mūsų silpnybes ir netobulumus lemia ir nukleotidai? Sukeisti karoliukus ir padaryti geresnį nei aš?

Noriu tikėti. Be to, mokslas tai leidžia.

Straipsnį pakomentuoti paprašėme vieno didžiausių sovietų astrofizikų, Tadžikistano SSR mokslų akademijos akademiko O.V.

E.A.Kaimakovas, kiek žinau, pirmasis išsakė hipotezę apie galimą kometų ryšį su gyvybės kilme. Jo gyvybingumą liudija faktas, kad jo rėmėjas yra vienas ryškiausių biochemikų pasaulyje Ponnamperuma, mokslinio žurnalo „Gyvybės kilmė“ vykdomasis redaktorius.

Būtų labai pageidautina tęsti Kaimakovo eksperimentus. Tai dar svarbiau, nes daromos įdomios loginės išvados, kurios nurodo kelią tolimesnėms išvadoms, tačiau galutinis sprendimas vis tiek lieka eksperimentui. Labai tikėtina, kad eksperimentai galėtų padėti išsiaiškinti gyvybės Žemėje kilmės klausimą.

Nors pirmųjų gyvų organizmų sandara buvo daug tobulesnė nei koacervuotų lašelių, ji vis tiek buvo nepalyginamai paprastesnė nei šiandieninių gyvų būtybių. Natūrali atranka, prasidėjusi koacerviniais lašeliais, tęsėsi pasirodžius gyvybei. Per ilgą laiką gyvų būtybių struktūra vis labiau tobulėjo ir prisitaikė prie egzistavimo sąlygų.

Iš pradžių gyvų būtybių maistas buvo tik organinės medžiagos, susidarančios iš pirminių angliavandenilių. Tačiau laikui bėgant tokių medžiagų sumažėjo. Esant tokioms sąlygoms, pirminiai gyvi organizmai išsiugdė galimybę sukurti organines medžiagas iš neorganinės gamtos elementų – iš anglies dioksido ir vandens. Nuoseklios plėtros metu jie įgijo gebėjimą sugerti saulės spindulio energiją, skaidyti anglies dioksidą naudodami šią energiją, o iš jo anglies ir vandens sukurti organines medžiagas savo kūnuose. Taip atsirado paprasčiausi augalai – melsvadumbliai. Mėlynadumblių liekanų randama seniausiose žemės plutos nuosėdose.

Kitos gyvos būtybės išlaikė tą patį maitinimosi būdą, tačiau pirminiai augalai pradėjo jas tarnauti kaip maistą. Taip gyvūnai atsirado savo pirminiu pavidalu.

Gyvybės aušroje ir augalai, ir gyvūnai buvo mažytės vienaląstės būtybės, panašios į mūsų laikais gyvenusias bakterijas, melsvadumblius ir amebas. Pagrindinis įvykis nuoseklaus gyvosios gamtos vystymosi istorijoje buvo daugialąsčių organizmų, tai yra gyvų būtybių, susidedančių iš daugybės ląstelių, susijungusių į vieną organizmą, atsiradimas. Palaipsniui, bet daug greičiau nei anksčiau, gyvi organizmai tapo sudėtingesni ir įvairesni.

Susiformavus sudėtingoms ultramolekulinėms sistemoms (probiontams), įskaitant nukleino rūgštis, baltymus, fermentus ir genetinio kodo mechanizmą, Žemėje atsiranda gyvybė. Probiontams reikėjo įvairių cheminių junginių – nukleotidų, aminorūgščių ir kt. Dėl žemo genetinės informacijos laipsnio probiontai turėjo gana ribotas galimybes. Faktas yra tas, kad jų augimui jie naudojo paruoštus organinius junginius, susintetintus cheminės evoliucijos metu, o jei gyvybė ankstyvoje stadijoje egzistavo tik vieno tipo organizmo pavidalu, tada pirminis sultinys būtų gana greitai išeikvotas.

Tačiau dėl tendencijos įgyti pačių įvairiausių savybių, o visų pirma, atsiradus gebėjimui sintetinti organines medžiagas iš neorganinių junginių naudojant saulės šviesą, to neįvyko.

Kito etapo pradžioje susidaro biologinės membranos-organelės, atsakingos už ląstelės formą, struktūrą ir veiklą. Biologinės membranos yra sudarytos iš baltymų ir lipidų agregatų, kurie gali atskirti organines medžiagas nuo aplinkos ir tarnauti kaip apsauginis molekulinis apvalkalas. Daroma prielaida, kad membranų formavimasis galėtų prasidėti formuojantis koacervatams. Tačiau perėjimui nuo koacervatų prie gyvosios medžiagos prireikė ne tik membranų, bet ir cheminių procesų katalizatorių – fermentų ar fermentų. Koacervatų pasirinkimas padidino į baltymus panašių polimerų, atsakingų už cheminių reakcijų pagreitinimą, kaupimąsi. Atrankos rezultatai užfiksuoti nukleorūgščių struktūroje. Sėkmingai veikiančių nukleotidų sekų sistema DNR buvo patobulinta būtent atrankos būdu. Saviorganizacijos atsiradimas priklausė ir nuo pradinių cheminių prielaidų, ir nuo specifinių žemės aplinkos sąlygų. Saviorganizacija atsirado kaip reakcija į tam tikras sąlygas. Saviorganizacijos metu buvo pašalinta daug įvairių nesėkmingų variantų, kol pagrindinės nukleorūgščių ir baltymų struktūros ypatybės pasiekė optimalų pusiausvyrą natūralios atrankos požiūriu.

Dėl pačių sistemų, o ne tik atskirų molekulių, prebiologinės atrankos sistemos įgavo galimybę pagerinti savo organizaciją. Tai buvo kitas biocheminės evoliucijos lygis, kuris užtikrino jų informacinių galimybių padidėjimą. Paskutiniame izoliuotų organinių sistemų evoliucijos etape susiformavo genetinis kodas. Suformavus genetinį kodą, evoliucija vyksta per variacijas. Kuo toliau jis juda laiku, tuo įvairesnių ir sudėtingesnių variantų.

Atsiradus gyvybei, ji pradėjo sparčiai vystytis, parodydama evoliucijos pagreitį laikui bėgant. Taigi vystymuisi nuo pirminių probiontų iki aerobinių formų prireikė apie 3 milijardus metų, o nuo sausumos augalų ir gyvūnų atsiradimo praėjo apie 500 milijonų metų; Paukščiai ir žinduoliai iš pirmųjų sausumos stuburinių išsivystė per 100 milijonų metų, primatai išsivystė per 12-15 milijonų metų, o žmonių atsiradimas užtruko apie 3 milijonus metų.

Išvada.

Tikrasis gyvybės pagrindas susiformavo dėl ląstelės atsiradimo, kurioje biologinės membranos sujungė atskirus organelius į vieną visumą.

Pirmosios ląstelės buvo primityvios ir neturėjo branduolio. Tačiau tokios ląstelės egzistuoja ir šiandien. Keista, bet jie atsirado daugiau nei prieš 3 milijardus metų.

Pirmosios ląstelės buvo visų gyvų organizmų prototipas: augalai, gyvūnai, bakterijos. Vėliau, evoliucijos procese, veikiant darvinistiškiems natūralios atrankos dėsniams, ląstelės tobulėjo ir atsirado specializuotos aukštesniųjų daugialąsčių organizmų, augalų ir gyvūnų ląstelės – metafitai ir metazoanai.

Kaip vienijantį ryšį tarp cheminės evoliucijos, kuri vėliau virsta biochemine ir biologine evoliucija, galima paminėti:

    paprastos molekulės

    sudėtingos makromolekulės ir ultramolekulinės sistemos (probiontai)

    vienaląsčiai organizmai.

Taigi, gyvasis pasaulis buvo sukurtas. Tai užtruko daugiau nei 3 milijardus metų ir buvo sunkiausia. Neįmanoma išvardyti daugybės pradinių anglies junginių kūrimo galimybių. Tačiau svarbiausias rezultatas buvo gyvybės atsiradimas Žemėje.

Nepaisant žinių apie gyvybės atsiradimo Žemėje sąlygas, priežastis ir procesus svarbos mūsų laikais, mokslo ir technikos pažanga neskiria tam deramo dėmesio. Nors kiekvienam turėtų būti labai aišku, kad mus supantis gyvenimas susiformavo per tokį gigantišką laiko tarpą, kurio mūsų sąmonė tiesiog nekontroliuoja. Ir tik dėl to žala, kuri per pastarąjį šimtmetį jau buvo padaryta visoms gyvoms būtybėms, dar nesukėlė negrįžtamų pasekmių. Tačiau mokslo ir technikos pažangos dėka žmogus pats to nesuvokdamas kuria išradimus, kurie vis pavojingesni viskam gyvam. Ir, deja, niekas nežino, kuris iš jų bus paskutinis...

Tačiau mes esame dalis gyvojo pasaulio, kurio sukūrimas užtruko milijardus metų. Manau, yra apie ką pagalvoti.

Literatūra.

    Vaščekinas N.P. „Šiuolaikinio gamtos mokslo sampratos“, M, MGUK, 2000 m

    Potejevas M.I. „Šiuolaikinio gamtos mokslo sampratos“, Sankt Peterburgas, Petras, 1999 m

    Yugay G. A. „Bendroji gyvenimo teorija“, M., Mysl, 1985 m.

Biocheminės evoliucijos teorija
Iki XX amžiaus vidurio. daugelis mokslininkų manė, kad organiniai junginiai gali atsirasti tik gyvame organizme. Štai kodėl jie buvo vadinami organiniais junginiais, priešingai nei negyvos medžiagos – mineralai, kurie buvo vadinami neorganiniais junginiais. Buvo manoma, kad organinės medžiagos atsiranda tik biogeniškai, o neorganinių medžiagų prigimtis yra visiškai kitokia, todėl net ir paprasčiausių organizmų atsiradimas iš neorganinių medžiagų yra visiškai neįmanomas. Tačiau po to, kai pirmasis organinis junginys buvo susintetintas iš įprastų cheminių elementų, dviejų skirtingų organinių ir neorganinių medžiagų esencijos idėja pasirodė nepagrįsta. Dėl šio atradimo atsirado organinė chemija ir biochemija, tiriančios cheminius procesus gyvuose organizmuose.

Be to, šis mokslinis atradimas leido sukurti biocheminės evoliucijos koncepciją, pagal kurią gyvybė Žemėje atsirado dėl fizinių ir cheminių procesų. Ši hipotezė buvo pagrįsta duomenimis apie medžiagų, sudarančių augalus ir gyvūnus, panašumą, apie galimybę laboratorinėmis sąlygomis sintetinti organines medžiagas, kurios sudaro baltymus.

Akademikas A.I. Oparinas 1924 m. paskelbė savo veikalą „Gyvybės kilmė“, kuriame išdėstė iš esmės naują gyvybės atsiradimo hipotezę. Hipotezės esmė buvo tokia: gyvybės atsiradimas Žemėje yra ilgas evoliucinis gyvosios medžiagos formavimosi procesas negyvosios medžiagos gelmėse. Ir tai įvyko per cheminę evoliuciją, kurios pasekoje, veikiamos stiprių fizikinių ir cheminių veiksnių, iš neorganinių susidarė paprasčiausios organinės medžiagos ir taip cheminė evoliucija palaipsniui pakilo į kokybiškai naują lygį ir perėjo į biocheminę evoliuciją.

Atsižvelgdamas į gyvybės atsiradimo per biocheminę evoliuciją problemą, Oparinas nustato tris perėjimo iš negyvos į gyvąją medžiagą etapus:

Pradinių organinių junginių sintezė iš neorganinių medžiagų pirminės Žemės pirminės atmosferos sąlygomis;

Biopolimerų, lipidų, angliavandenilių susidarymas iš susikaupusių organinių junginių pirminiuose Žemės rezervuaruose;

Sudėtingų organinių junginių savaiminis organizavimas, jų pagrindu atsiradimas ir evoliucinis organinių struktūrų apykaitos ir dauginimosi proceso tobulinimas, pasibaigiantis paprasčiausios ląstelės susidarymu.

Nepaisant viso eksperimentinio pagrįstumo ir teorinio įtikinamumo, Oparino koncepcija turi ir privalumų, ir trūkumų.

Koncepcijos stiprybė – gana tikslus jos atitikimas cheminei evoliucijai, pagal kurią gyvybės kilmė yra natūralus materijos ikibiologinės evoliucijos rezultatas. Įtikinamas argumentas šios koncepcijos naudai taip pat yra galimybė eksperimentiškai patikrinti jos pagrindines nuostatas. Tai liečia ne tik tariamų pirminės Žemės fizikinių ir cheminių sąlygų, bet ir koacervacijų, imituojančių priešląstelinį protėvį ir jo funkcines charakteristikas, laboratorinį atkūrimą.

Silpnoji koncepcijos pusė yra nesugebėjimas paaiškinti paties šuolio nuo sudėtingų organinių junginių prie gyvų organizmų momento – juk nė viename atliktame eksperimente gyvybė nebuvo gauta. Be to, Oparinas pripažįsta galimybę savarankiškai daugintis koacervatams, jei nėra molekulinių sistemų, turinčių genetinio kodo funkcijas. Kitaip tariant, nerekonstruojant paveldimumo mechanizmo evoliucijos, neįmanoma paaiškinti šuolio iš negyvojo į gyvą procesą. Todėl šiandien manoma, kad šios sudėtingiausios biologijos problemos nebus įmanoma išspręsti neįtraukiant atvirų katalizinių sistemų, molekulinės biologijos ir kibernetikos koncepcijos.

Šios teorijos esmė ta, kad biologinė evoliucija – t.y. Prieš įvairių gyvų organizmų formų atsiradimą, vystymąsi ir komplikaciją vyko cheminė evoliucija – ilgas Žemės istorijos laikotarpis, susijęs su elementarių vienetų, kurių „statybiniais blokais“, atsiradimu, komplikavimu ir sąveikos pagerėjimu. susideda gyvos būtybės – organinės molekulės.

Daugumos mokslininkų (pirmiausia astronomų ir geologų) nuomone, Žemė kaip dangaus kūnas susiformavo maždaug prieš 5 milijardus metų kondensuojantis aplink Saulę besisukančio dujų ir dulkių debesies dalelėms.
Šiuo laikotarpiu Žemė buvo karštas kamuolys, kurio paviršiaus temperatūra siekė 4000-8000°C.
Palaipsniui dėl šiluminės energijos spinduliavimo į kosmosą Žemė pradeda vėsti. Maždaug prieš 4 milijardus metų Žemė taip atvėso, kad jos paviršiuje susidarė vientisa pluta; tuo pačiu metu iš jo gelmių išsiveržia lengvos dujinės medžiagos, kylančios aukštyn ir suformuotos pirminė atmosfera. Pirminės atmosferos sudėtis labai skyrėsi nuo šiuolaikinės. Senovės Žemės atmosferoje nebuvo laisvo deguonies, o į jo sudėtį įėjo vandenilis (H 2), metanas (CH 4), amoniakas (NH 3), vandens garai (H 2 O), azotas (N 2), anglis. monoksidas ir anglies dioksidas (CO ir C0 2).
Laisvo deguonies nebuvimas pirmykštės Žemės atmosferoje yra svarbi gyvybės atsiradimo sąlyga, nes deguonis lengvai oksiduojasi ir taip sunaikina organinius junginius. Todėl esant laisvajam deguoniui atmosferoje, senovės Žemėje būtų buvę neįmanoma susikaupti žymių organinių medžiagų kiekių.
Pirminės atmosferos temperatūrai pasiekus 100°C, joje prasideda paprastų elementų sintezė. organinės molekulės, tokios kaip aminorūgštys, nukleotidai, riebalų rūgštys ir kt.karštieji cukrūs, polihidroksiliai alkoholiai, organinės rūgštys ir kt. Energiją sintezei tiekia žaibo iškrovos, ugnikalnių veikla, kieta kosminė spinduliuotė ir galiausiai ultravioletinė spinduliuotė iš Saulės, nuo kurios Žemė dar nėra apsaugota ozono skydu, mokslininkai ultravioletinę spinduliuotę laiko pagrindiniu energijos šaltiniu abiogeninei (t. y. vykstančiai nedalyvaujant gyviems organizmams) organinių medžiagų sintezei.

Kai pirminės atmosferos temperatūra yra žemesnė nei 100°C, susidaro pirminis vandenynas, prasideda sintezė paprastos organinės molekulės, o tadasudėtingi biopolimerai. Gyvų organizmų prototipai yra koacervatiniai lašai, atsiradę pirmykščiame vandenyne ir sudarę organinį sultinį.Koacervato lašai turi tam tikrą metabolizmo panašumą:

  • gali selektyviai pasisavinti tam tikras medžiagas iš tirpalo ir išleisti į aplinką jų skilimo produktus bei augti;
  • pasiekę tam tikrą dydį, jie pradeda „daugintis“, formuojasi maži lašeliai, kurie, savo ruožtu, gali augti ir „pumpuruotis“;
  • maišymosi procese, veikiant bangoms ir vėjui, jie gali pasidengti lipidų apvalkalu: pavieniais, primenančiais muilo micelius (kai lašas vieną kartą pakeliamas nuo vandens paviršiaus, padengto lipidų sluoksniu), arba dvigubas, primenantys ląstelės membraną (kai lašas, padengtas vienasluoksne lipidine membrana, vėl nukrenta, ant lipidinės plėvelės, dengiančios rezervuaro paviršių).

Laboratorinėmis sąlygomis nesunkiai imituojami koacervatinių lašelių atsiradimo, jų augimo ir „bumzlėjimo“ procesai, taip pat „aprišimas“ lipidinio dvisluoksnio membrana.

Taigi organinių molekulių abiogeninės sintezės procesai buvo atkuriamied modelio eksperimentuose.

1828 metais iškilus vokiečių chemikas F. Wöhleris iš neorganinės medžiagos – amonio cianato – susintetino organinę medžiagą – karbamidą.

1953 metais jaunas amerikiečių mokslininkas, Čikagos universiteto magistrantas Stanley Milleris, stiklinėje kolboje su įtaisytais elektrodais atkūrė pirminę Žemės atmosferą, kurią, anot to meto mokslininkų, sudarė vandenilio metanas CH 4, amoniakas NH 3, o vandens garai H 2 0. S. Milleris savaitę per šį dujų mišinį leido elektros išlydžius, imituodamas perkūniją. Eksperimento pabaigoje kolboje buvo rasta α-amino rūgščių (glicinas, alaninas, asparaginas, glutaminas), organinės rūgštys (gintaro, pieno, acto, glikolio), y-hidroksisviesto rūgštis ir karbamidas. Kartodamas eksperimentą S. Milleris sugebėjo gauti atskirus nukleotidus ir trumpas penkių–šešių vienetų polinukleotidų grandines.

J. Oro, saikingai kaitindamas vandenilio, anglies, azoto, NH 3, H 2 O mišinį, gavo adeniną, o karbamido amoniako tirpalą reaguodamas su junginiais, atsirandančiais iš dujų veikiant elektros iškrovoms, gavo uracilą.

L. Orgel (1980 m.) panašiais eksperimentais susintetino šešių monomerų vienetų ilgio nukleotidų grandines.

S. Akabyuri gavo paprasčiausių baltymų polimerus.

Šiuo metu Žemėje gali vykti abiogeninė organinių molekulių sintezė (pavyzdžiui, vulkaninio aktyvumo procese). Tuo pačiu metu vulkaninėse emisijose galima rasti ne tik vandenilio cianido rūgšties HCN, kuri yra aminorūgščių ir nukleotidų pirmtakas, bet ir atskirų aminorūgščių, nukleotidų ir net tokių sudėtingų organinių medžiagų kaip porfirinai. Abiogeninė organinių medžiagų sintezė galima ne tik Žemėje, bet ir kosmose. Paprasčiausios aminorūgštys buvo rastos meteorituose ir kometose.

Pagrindinės gyvybės atsiradimo žemėje hipotezės.

Biocheminė evoliucija

Tarp astronomų, geologų ir biologų visuotinai pripažinta, kad Žemės amžius yra maždaug 4,5–5 milijardai metų.

Daugelio biologų nuomone, anksčiau mūsų planetos būklė nebuvo labai panaši į dabartinę: tikriausiai paviršiaus temperatūra buvo labai aukšta (4000 - 8000 °C), o Žemei vėsstant anglis ir ugniai atsparesni metalai. kondensavosi ir suformavo žemės plutą; planetos paviršius tikriausiai buvo plikas ir nelygus, nes joje susidarė raukšlės ir įtrūkimai dėl vulkaninės veiklos, judėjimo ir plutos suspaudimo dėl aušinimo.

Manoma, kad planetos gravitacinis laukas, kuris dar nebuvo pakankamai tankus, negalėjo sulaikyti lengvųjų dujų: vandenilio, deguonies, azoto, helio ir argono, ir jos paliko atmosferą. Tačiau paprasti junginiai, kuriuose, be kita ko, yra šių elementų (vanduo, amoniakas, CO2 ir metanas). Kol Žemės temperatūra nukrito žemiau 100°C, visas vanduo buvo garų būsenoje. Deguonies nebuvimas tikriausiai buvo būtina gyvybės atsiradimo sąlyga; Kaip rodo laboratoriniai eksperimentai, organinės medžiagos (gyvybės pagrindas) daug lengviau susidaro deguonies stokojančioje atmosferoje.

1923 metais A.I. Oparinas, remdamasis teoriniais samprotavimais, išreiškė nuomonę, kad iš paprastesnių junginių vandenyne gali susidaryti organinės medžiagos, galbūt angliavandeniliai. Energiją šiems procesams tiekė intensyvi saulės spinduliuotė, daugiausia ultravioletinė spinduliuotė, kuri nukrito į Žemę prieš susiformuojant ozono sluoksniui, kuris pradėjo gaudyti didžiąją jo dalį. Pasak Oparino, vandenynuose randamų paprastų junginių įvairovė, Žemės paviršiaus plotas, energijos prieinamumas ir laiko skalės rodo, kad organinės medžiagos palaipsniui kaupėsi vandenynuose ir sudarė „pirminę sriubą“, kurioje galėjo atsirasti gyvybė.

Neįmanoma suprasti žmogaus kilmės nesuvokus gyvybės kilmės. O gyvybės kilmę galite suprasti tik supratę Visatos kilmę.

Pirmiausia įvyko didelis sprogimas. Šis energijos sprogimas įvyko prieš penkiolika milijardų metų.

Evoliuciją galima įsivaizduoti kaip Eifelio bokštą. Pagrinde yra energija, viršuje yra materija, planetos, tada gyvybė. Ir galiausiai, pačiame viršuje yra žmogus, sudėtingiausias ir naujausias pasirodęs gyvūnas.

Evoliucijos pažanga:

Prieš 15 milijardų metų: Visatos gimimas;

Prieš 5 milijardus metų: Saulės sistemos gimimas;

Prieš 4 milijardus metų: Žemės gimimas;

Prieš 3 milijardus metų: pirmieji gyvybės pėdsakai Žemėje;

Prieš 500 milijonų metų: pirmieji stuburiniai gyvūnai;

Prieš 200 milijonų metų: pirmieji žinduoliai;

Prieš 70 milijonų metų: pirmieji primatai.

Pagal šią hipotezę, pasiūlytą 1865 m. vokiečių mokslininko G. Richterio ir pagaliau 1895 m. suformulavo švedų mokslininkas Arrhenius, gyvybė galėjo būti atnešta į Žemę iš kosmoso. Nežemiškos kilmės gyvi organizmai greičiausiai patenka su meteoritais ir kosminėmis dulkėmis. Ši prielaida grindžiama duomenimis apie didelį kai kurių organizmų ir jų sporų atsparumą radiacijai, dideliam vakuumui, žemai temperatūrai ir kitokiam poveikiui.

1969 metais Australijoje buvo rastas Meršisono meteoritas. Jame buvo 70 nepažeistų aminorūgščių, iš kurių aštuonios yra žmogaus baltymuose!

Daugelis mokslininkų galėtų teigti, kad voverės, kurios suakmenėjo patekusios į atmosferą, buvo mirusios. Tačiau neseniai buvo atrastas prionas – baltymas, galintis atlaikyti labai aukštą temperatūrą. Prionas yra stipresnis už virusą ir gali daug greičiau perduoti ligą. Remiantis Panspermijos teorija, žmonės kažkaip kilę iš nežemiškos kilmės viruso, kuris užkrėtė beždžiones, kurios dėl to mutavo.

Spontaniškos gyvybės kartos teorija

Ši teorija buvo paplitusi senovės Kinijoje, Babilone ir Egipte kaip alternatyva kreacionizmui, su kuriuo ji egzistavo.

Aristotelis (384 – 322 m. pr. Kr.), dažnai minimas kaip biologijos pradininkas, laikėsi spontaniškos gyvybės atsiradimo teorijos. Remdamasis savo pastebėjimais, jis toliau plėtojo šią teoriją, sujungdamas visus organizmus į ištisinę seriją - „gamtos kopėčias“. „Juk gamta iš negyvų daiktų prie gyvūnų pereina tokia sklandžiai, tarp jų išdėliodama būtybes, kurios gyvena nebūdamos gyvūnais, kad tarp gretimų grupių dėl jų artumo vargu ar galima pastebėti skirtumą“ (Aristotelis).

Remiantis Aristotelio spontaniškos susidarymo hipoteze, tam tikros materijos „dalelės“ turi tam tikrą „aktyvųjį pradą“, kuris tinkamomis sąlygomis gali sukurti gyvą organizmą. Aristotelis buvo teisus manydamas, kad šios veikliosios medžiagos yra apvaisintame kiaušinyje, tačiau jis klaidingai manė, kad jo yra ir saulės šviesoje, purve ir pūvančioje mėsoje.

„Tai yra faktai – gyviai gali atsirasti ne tik poruojantis gyvūnams, bet ir irstant dirvai. Panašiai yra ir su augalais: vieni išsivysto iš sėklų, o kiti tarsi savaime atsiranda veikiami visos gamtos, kylančios iš pūvančios žemės ar tam tikrų augalų dalių“ (Aristotelis).

Plintant krikščionybei, spontaniškos gyvybės kartos teorija buvo nenaudinga: ją pripažino tik tie, kurie tikėjo raganavimu ir garbino piktąsias dvasias, tačiau ši idėja dar ilgus šimtmečius gyvavo kažkur antrame plane.

Pastovios būsenos teorija

Remiantis šia teorija, Žemė niekada neatsirado, o egzistavo amžinai, ji visada yra pajėgi palaikyti gyvybę, o jei keisdavosi, keisdavosi labai mažai. Rūšys taip pat egzistavo visada.

Žemės amžiaus įvertinimai labai skyrėsi – nuo ​​maždaug 6000 metų pagal arkivyskupo Ussher skaičiavimus iki 5000 10 iki 6-osios metų laipsnio pagal šiuolaikinius skaičiavimus, pagrįstus radioaktyvaus skilimo greičiu. Pažangesni datavimo metodai suteikia vis aukštesnius Žemės amžiaus įverčius, o tai leidžia pastovios būsenos teorijos šalininkams manyti, kad Žemė egzistavo amžinai. Pagal šią teoriją rūšys taip pat niekada neatsirado, jos egzistavo visada ir kiekviena rūšis turi tik dvi alternatyvas – arba skaičiaus pasikeitimą, arba išnykimą.

Šios teorijos šalininkai nepripažįsta, kad tam tikrų fosilijų liekanų buvimas ar nebuvimas gali rodyti tam tikros rūšies atsiradimo ar išnykimo laiką, ir kaip pavyzdį pateikia skiltelinių žuvų atstovą – koelakantą. Pastovios būsenos teorijos šalininkai teigia, kad tik ištyrus gyvas rūšis ir palyginus jas su iškastinėmis liekanomis galima padaryti išvadą apie išnykimą, ir net tada labai tikėtina, kad ji bus neteisinga. Naudodamiesi paleontologiniais duomenimis, patvirtindami pastovios būsenos teoriją, nedaugelis jos šalininkų iškastinių liekanų atsiradimą interpretuoja ekologiniu aspektu (populiacijos padidėjimas, migracija į palankias palaikų išsaugojimui vietas ir kt.). Daugelis argumentų už šią teoriją yra susiję su neaiškiais evoliucijos aspektais, tokiais kaip fosilijų įrašų lūžių reikšmė, ir būtent taip ji buvo išplėtota plačiausiai.

Kreacionizmas

Kreacionizmas (lot. sgea – kūryba). Pagal šią koncepciją gyvybė ir visos Žemėje gyvenančios gyvų būtybių rūšys yra aukščiausios būtybės kūrybinio akto rezultatas tam tikru konkrečiu metu. Pagrindiniai kreacionizmo principai išdėstyti Biblijoje, Pradžios knygoje. Dieviškojo pasaulio kūrimo procesas suvokiamas kaip įvykęs tik vieną kartą ir todėl neprieinamas stebėti. To pakanka, kad visa dieviškosios kūrybos samprata išeitų už mokslinio tyrimo ribų. Mokslas nagrinėja tik tuos reiškinius, kuriuos galima pastebėti, todėl niekada negalės nei įrodyti, nei paneigti sampratos.

Žmogaus vandens kilmės teorija


Sakoma: žmogus atėjo tiesiai iš vandens. Tie. kažkada buvome panašūs į jūrų primatus arba humanoidines žuvis.

Žmogaus kilmės „vandens teoriją“ iškėlė Alistair Hardy (1960), o ją sukūrė Elaine Morgan. Po to idėją transliavo daugelis populiarintojų, pavyzdžiui, Janas Lindbladas ir legendinis povandeninis laivas Jacquesas Mayolis. Pasak Hardy ir Morgan, vienas iš mūsų protėvių buvo didžioji mioceno beždžionė iš Proconsul šeimos, kuri, prieš tapdama antžemine, daug milijonų metų gyveno vandenyje.

„Vandens beždžionės“ kilmę patvirtina šie žmogaus bruožai:

1. Gebėjimas sulaikyti kvėpavimą, apnėja (taip pat ir vokalizavimo metu) paverčia žmogų naru.

2. Darbas gudriomis rankomis ir įrankių naudojimas panašus į meškėno ir jūrinės ūdros elgesį.

3. Bridydami vandens telkiniais primatai atsistoja ant užpakalinių galūnių. Pusiau vandens gyvenimo būdas prisidėjo prie vaikščiojimo tiesiai.

4. Vandens žinduoliams būdingas plaukų slinkimas ir poodinių riebalų susidarymas (žmonėms jie paprastai yra storesni nei kitų primatų).

5. Didelės krūtys padėjo išlaikyti kūną vandenyje ir sušildyti širdį.

6. Plaukai ant galvos padėjo išlaikyti kūdikį.

7. Pailgėjusi pėda padėjo plaukti.

8. Tarp pirštų yra odos raukšlė.

9. Žmogus gali uždaryti šnerves suraukdamas nosį (beždžionės negali)

10. Žmogaus ausis sugeria mažiau vandens

Ir, pavyzdžiui, jei naujagimis iškart po to, kai jis paliks motinos įsčias, bus paguldytas į vandenį, jis jausis puikiai. Jis jau moka plaukti. Juk tam, kad naujagimis iš žuvies stadijos pereitų į oru kvėpuojančio žinduolio stadiją, jam reikia paglostyti nugarą.

Prieš 50 milijonų metų delfinai išlindo iš vandens ir tapo sausumos gyvūnais. Ir tada dėl nežinomų priežasčių jie nusprendė grįžti į vandenį. Mes galime tik sekti jų pavyzdžiu.

Transformizmas

1815 m. pasiūlė Jeanas Baptiste'as Lamarkas

Išorinės aplinkos pokyčiai sukelia pokyčius ląstelėse.

Gedimas privertė (!!) pirmuosius priešistorinius žmones gyventi savanoje be medžių. Jie nebegalėjo lipti į medžius, kad išvengtų plėšrūnų. Žmonės buvo priversti stovėti ant užpakalinių kojų, kad aukštoje žolėje iš tolo pamatytų priešą. Nuolat bijodami užpuolimo, žmonės atsitiesė ir iš „gyvūnų, kurie daugiausia gyvena medžiuose ir kartais užima vertikalią padėtį“ tapo „gyvūnais, kurie vaikšto stačiai ir kartais žiūri į medžius“.

Apatinių galūnių naudojimas išlaisvino viršutines letenas, o dabar buvo galima laikyti lazdą rankose ir naudoti ją kaip ginklą.

Stačias vaikščiojimas pradėjo kitų pokyčių erą, ypač skeleto srityje. Anksčiau ryšys tarp stuburo ir kaukolės buvo horizontalus. Dabar ji tapo vertikali, o kaukolės tūris padidėjo, nes nugaros smegenys jai nebetrukdė.

Per 2 milijonus metų smegenų tūris išauga nuo 450 iki 1000 kubinių centimetrų, vėliau nuo 1000 iki šiuolaikinių 1450.

Pas mus beveik nebeliko vilnos. Vilna buvo reikalinga tam, kad mažyliai galėtų priglusti prie mamos pilvo. Tai tapo nereikalinga, kai motinos galėjo laikyti savo vaikus ant rankų. O kailis liko kaukolės viršuje, kad apsaugotų nuo saulės. Virš akių (antakiai) apsauga nuo lietaus.

Skirtumas nuo darvinizmo yra tas, kad darvinistai mano, kad žmonės yra gyvūnai, kurie atsitiktinai turėjo geną, leidžiantį jiems atsistoti ant užpakalinių kojų. O lamarckistai mano, kad bet kuris gyvūnas, jei reikia, gali transformuoti savo genus.

Lamarko idėjos suteikia visiems viltį geriausio. O Darvinas, jei esi ne itin sėkmingos rūšies atstovas, tau nepalieka šanso.

9 mėnesius besivystantis žmogaus embrionas gyvena per visą savo rūšies istoriją.

12 dienų embrionas buvo panašus į mažą, pailgą kirminą su didelėmis akimis. Atrodo kaip žuvies embrionas.

Kai žmogaus embrionui sukanka trisdešimt viena diena, jis atrodo kaip driežas, 9 savaičių – kaip mažylis, o 18 savaičių jis niekuo nesiskiria nuo beždžionės embriono.

Darvinizmas

Materialistinė organinio Žemės pasaulio evoliucijos (istorinės raidos) teorija, pagrįsta Charleso Darwino nuomone.

Du pagrindiniai evoliucijos varikliai. Pirmasis yra atsitiktinumas, antrasis - rūšių pasirinkimas. Gamta vienu metu atliko tūkstančius eksperimentų. O natūrali atranka tuomet pašalina mažiausiai tinkantį.

Žmonių protėvių istorijos paveikslas.

Prieš 70 milijonų metų: pirmųjų primatų pasirodymas. Jie buvo vabzdžiaėdžiai ir atrodė labai panašūs į svirteles.

prieš 40 milijonų metų; pirmųjų lemūrų atsiradimas Šie gyvūnai jau turėjo žmonėms būdingų bruožų: tarpais išsidėsčiusį nykštį, plokščius nagus, plokščią veidą. Nykštis, pastatytas kampu delno atžvilgiu, leidžia suimti daiktus ir naudoti juos kaip įrankius. Plokšti nagai vietoj nagų leidžia sugniaužti kumštį. Lemūrai buvo pirmieji, kurie sukūrė plaštaką dėl plokščių veidų, lemūrai pradėjo matyti trimatį. Gyvūnai, kurių akys yra snukio šonuose, negali nustatyti atstumo ir atskirti reljefo. Ulemuro snukis nustojo būti pailgas, o akys nukrito į tą pačią plokštumą. Lemūrai įgijo gebėjimą matyti pasaulį trimis matmenimis.

Prieš 20 milijonų metų lemūrus aplenkė beždžionės – daug judresnės mutavusios pusbrolės.

Maždaug prieš 4,4–2,8 milijono metų atsirado Australopithecus beždžionių šaka, iš kurios vėliau atsirado žmonės. Žmogus nuo gorilos ar šimpanzės skyrėsi dėl klimato kaitos. Beždžionės gyveno Rytų Afrikoje, kur įvyko žemės drebėjimas, dėl kurio įvyko dirvožemio lūžis, vadinamasis plyšys. Dėl gedimo susiformavo trys ypatingos klimato zonos: tankių miškų zona, kalnuota zona ir savanų zona su reta augmenija. Tik šimpanzių protėviai išgyveno tankiuose miškuose, gorilų protėviai kalnuose, o australopitekai, tai yra mūsų protėviai, savanų zonoje su reta augmenija.

Pagrindinis skirtumas tarp australopithecus ir priešistorinės gorilos ar šimpanzės buvo uodegos išnykimas, kuris buvo būtinas norint išlaikyti pusiausvyrą šokinėjant nuo šakos ant šakos. Palieskite savo uodegos kaulą. Šis nenaudingas mažas uodegos kelmas nugaros apačioje yra paskutinis medžio žmogbeždžionės ženklas, kuriuo žmogus buvo prieš plyšį.

Uodegos nebuvimas nėra vienintelis skirtumas tarp žmogaus ir beždžionės. Palaipsniui tiesėjo liemuo, didėjo kaukolės apimtis, veidas tapo plokščias, žmogus įgavo stereoskopinį regėjimą. Nepamirškime ir gerklų nukarimo. Anksčiau primatai tik niurzgėdavo, o gerklų nusileidimas žymiai išplėtė garsų diapazoną, pailgėjo vaikystės laikotarpis, tai yra, padaugėjo laiko vaikams mokytis.

Ir štai jis, Homo Sapiens, tai yra mes. Viena iš tobulų gamtos kūrimo formų.