Жер бетінде тіршілік пайда болуы туралы жолдары

Тірі организмнің анорганикалық материядан пайда болуы жайында тікелей экспериментті түрде алынған материал болмағандықтан мұны шешу ғалымдарға оңай түскен жоқ. Идеалистер ең алдымен діни ұғымдарды таратуға ұмтылды. Тірі организмдер құдайдың құдіретімен пайда болды деген терминді ұсынды. Өсімдіктерді, жан-жануарларды, адамдарды өлі инертті заттардан қазіргі біздің көріп жүргеніміздей толық бейнелі түрінде құдай жаратты деп соқты. Грек оқымыстысы Аристотель де тірі организм өзінен-өзі кенеттен пайда болады дегеннен саяды. Адамзат құрттар, молюскалар немесе шіріген заттардан пайда болды деп түсіндірді. Бірақ Франческо Редидің жүргізген зерттеу жұмыстары, тірі организм өзінен-өзі кенеттен пайда болды деген ұғымды жоққа шығарды. Ол жас етті алып, оны стаканға салып, бетін дәкемен жауып қойды. Ешбір тірі заттың пайда болғаны болмайтынын дәлелдеп шықты.

Луи Пастер бактериялардың өршитін тұқымынан микроорганиздер дамитынын бірден білді. Сонымен тірі организм ешқашан да өзінен-өзі дамымайтыны белгілі болды.

Ф. Энгельс: «Табиғат диалектикасында» материалистік тұрғыдан тіршіліктің пайда болуының жалпы сипатын берді. Материал еш уақытта да тыныштық қалыпта болайтынын, ол үнемі қозғалыста болып, дамып отыратынын айтты. Материя өзінң дамуында әр уақытта жаңа күрделі түрге көшеді деп қорытынды жасады ол.

Мірге деген тіршіліктің бір мезгілде (гендер) өздігінен көшіру және эволюцияға (көбею қабілетгілігі бар мутацияларға) қабілеттілігі туралы көзқарас.

Ғылыми деректер бойынша Күн жүйесіне жататын Жер ғаламшары бұдан 4,5—5 млрд жыл бұрын газды-шаңды тұманнан пайда болған. Мұндай газды- шаңды материя қазіргі кезде жұлдызаралық кеңістікте де кездеседі. Жер бетінде тіршіліктің пайда болуы үшін ғарыштық және ғаламшарлық кейбір алғышарттар қажет. Ол үшін ғаламшардың өзіне тән мөлшері болу шарт. Ғаламшардың мөлшері тым үлкен болса, табиғи радиоактивті заттардың атомдық ыдырауынан бөлінген энергияның әсерінен ғаламшар өте кызып кетуі мүмкін. Ғаламшардың тым қызып кетуі қоршаған ортаның радиоактивті заттармен ластануына жағдай жасайды. Ал ғаламшардың мөлшері тым кіші болса, ол өз айналасындағы атмосфераны ұстап тұра алмайды. Ғаламшарлар жұлдыздарды орбита бойынша айнала қозғалуы аркылы тұрақты түрде және біркелкі мөлшерде өзіне қажетті энергия алып тұруы тиіс. Ғаламшарға энергия ағысы бір калыпты түспесе тіршіліктің пайда болуы мен дамуы мүмкін емес. Өйткені тірі ағзалардың тіршілігі белгілі бір температуралық жағдайда ғана жүріп отырады. Қорыта айтқанда, Жер ғаламшарында тіршіліктің пайда болуының алғышарттарына — ғаламшардың қажетті мөлшері, энергия және белгілі температуралық жағдайлар жатады. бұл айтылған алғышарттар тек Жер ғаламшарында ғана болғандығы ғылыми дәлелденген.

Ертеде ғылыми деректердің аздығынан тіршіліктің пайда болуы туралы түрлі көзқарастар қалыптасты. Ежелгі грек философы Аристотель (б.з.д. IV ғ.) бит — еттен, қандала — жануар шырынынан, шұбалшаң — балшықтан пайда болады деген көзқарасты ұстанды.Грек философиясының негізін салушылар Фалес және т.б., органикалық дүниенің негізін қоршаған ортадағы әр түрлі заттардан іздеді. Фалес ондай негізгі зат су деп есептеді және содан өздігінен тіршілік пайда болды деп корытынды жасады.

Тіршіліктін қалыптасу кезеңдері. 1-кезең. Ағзалық заттардың абиогенді синтезі. Бұл үдеріс Миллердің өз құтысында қолдан жасағанындай алғашкы мұхитта және алғашқы атмосферада өтті. Химиялық реакциялардың энергия көзіне найзағай, ультракүлгін (атмосферада озон болмайды ғой) және ғарыштық сәуле шашу, радиоактивті белшектер, метеориттердегі соқпа толқын және жанартау белсенділігі нәтижесіндегі ғаламшар бетіндегі жоғары температура пайдаланылды. Кейін нәруыз түзе отырып, май, көмірсу және аминқышқылдар синтезделді. Тұңғыш мұхитта осы ағзашалардың (органика) бәрі болды. Мұхитта май, пептид, көмірсу және өзге ағзалықтар тамшысы болды емес пе, сондықтан А. Опарин дамудың бұл сатысын алғашқы сорпа (бульон) деп атады. Ағзашалар оттегінсіз тотыға алмайды. Бүгінгі кезде ашу және шіру үдерістерін қамтамасыз ететін бактериялар мен саңыраукұлактардың болмауынан заттардың ыдырауы болған жоқ. Мұндай ерітінділерде ағзалық молекулалар шексіз ұзақ жинакталып өмір сүре алатын болды.

2-кезең. Коацервация үдерісі. Жинақталған ағзашалар ұйымаға - коацерваттарга жинала бастады. Ерімейтін майлар қасиеттері және молекулалардың әр түрлі заряды есебінен тосқауылдар калыптаса түсті. Майлардан тұратын тірі зат жарғакшасының калыптасуы арқасында қоршаған ортадан құрылысы және энергетикалық деңгейі бойынша ерекшеленетін болды.

3-кезең. Коацерваттар эволюциясы, тірілік қасиеттердің көрініс беруі. Ферменттік белсенділігі бар коацерваттар қалыптасу соңынан сірә олардың «өсу» және «көбею» үдерістері басталатын болса керек. Коацерваттар мұхиттағы май, нәруыз, көмірсу молекулаларын «сіңіріп», соның әсерінен өсті. Белгілі көлемге жеткен соң бөлініп, еншілес 2 «тамшыға» айналды. Біраз уақыттан соң даяр ағзашалар жеткіліксіз бола бастады. Кептеген ғалымдар тіршілік бұл қалпында бірнеше рет пайда болды деп те үйғарады. Даяр ағзашалардың барлығын «жеп», соңынан аштықтан қырылуы және жаңадан пайда болуы мүмкін. Коацерватты тамшылар шындығында тірі болған жоқ бірақ олар бәсекелесу және табиғи сұрыпталу жағдайларында өмір сүру үшін күрес жағдайында болып шықты. Сұрыптау аса тиімді, тез және қалдықсыз жүйеде жүргізілді.

Коацерваттардың барлық 3 кезеңде қалыптасуы және қызмет атқаруы үлгілік тәжірибелерде сынақтәжірибелік қолдау тапты.

4-кезең. Алғашқы прокариотты жасушалардың пайда болуы. А. Опарин жазғандай, «протобионттардан өте қарапайым бактерияларға дейін табиғатта жүріп өткен жолы... амебадан адамға дейін жүріп өткен жолдан тіпті де кем емес». Бұл тіршілік қалыптасуындағы ең сыры белгісіз және күрделі кезең. Жай ғана тірілік қасиеті емес, алғашкы нағыз тірі ағзалар - прокариотты (ядросыз) жасушалар пайда болды.

Тұқым қуалау ақпаратын сақтап, тасымалдау үдерістері табиғи жолмен қалыптасқандығы туралы жанама дәлелдеулер өте кеп. Солардың бірі- ғаламшарымыздағы ағзалардың генетикалық кодының біртұтастығы. Бұдан басқа биохимиялық үдерістердің табиғи эволюциясына гликолиздің (глюкозаның оттегінсіз ыдырау үдерісі) химиялык тұрғыдан ағзалардың барлық тобында бірдей болу дерегі дәлел бола алады. Осы кезеңде энергия алу жолы ретінде фотосинтез пайда болды. Фотосинтездейтін пигменті бар цианобактериялар күн жарығы энергиясын пайдалана алды. Бұл биоcфераның ағзалык заттардың абиогендік синтезі үдерісіне бір рет қана емес, мүлде тәуелсіз болуына мүмкіндік берді.

Фотосинтездеушілер тәрізді гетеротрофты прокариоттар шоғырлы формалар түзді. Көптеген шоғырлы бактериялар мен көк-жасыл балдырлар осы күнге дейін ойдағыдай емір сүруде. Алайда прокариоттарға кепжасушалылардын, жолымен дамудың сәті түспеді.

5-кезең. Эукариотты4, көпжасушалылардың пайда болуы, тірі ағзалардың дүниеге бөлінуі. Эукариоттың (ядролы жасушалардың) пайда болуын нағыз дәлелдейтін көңілге қонымды теория - эндосимбиоз теориясы. Бұл теория бойынша ірі прокариотты, бәлкім жыртқыш жасуша тым ұсақ бактерияны, мүмкін дианобактерияны жұтып жіберді.

Әлдеқандай себеппен ол қорытылмай ұзақ жатты да едәуір уақыт жасуша ішінде тіршілік етті. Цианобактерия фотосинтездеді және артық мөлшердегі ағзашаны (энергияны) ірі жасушаны қоршаған цитоплазмаға бөліп шығарды. Мұндай бірлесіп өмір сүру өзара пайдалы болып шықты - хлоропластары бар алғашқы жасушалар түзілді. Басқа желінген бактерияның фотосинтезге бейімділігі болмады, бірақ ол ірі жасушаның коректік заттарын тиімді қорытты. Шамамен митохондрия осылай пайда болды.

Бұдан кейін эукариоттардың әр түрлі энергия көзін пайдаланатын өсімдіктер мен жануарларға бөліну үдерісі басталады. Бұған қатарлас эукариоттың шоғырлы формалары мөлшерін ұлғайтуға ұмтылып, цитоплазмаларын біріктірді. Осының нәтижесінде көпжасушалылар пайда болды.