Сущность и происхождение жизни.

Итак, современная биология – это экспериментальная наука на уровне микромира, в которой практически отсутствует теоретический уровень, наука о жизни, при этом современной науке неизвестно, что такое жизнь.

На обыденном уровне мы понимаем, что представляет собой живое, а что не живое. Но дать определение трудно, поскольку сущность жизни может пониматься по-разному.

До кон. 50-х гг. в науке было «популярно» определение, которое дал феномену жизни Энгельс («Жизнь есть способ существования белковых тел, состоящий в постоянном сомообновлении хим. сост. частей этого тела»). Но жизнь нельзя свести только к белеам и присущим им обменам веществ.

Существуют и другие дефиниции жизни: апериодический кристалл (Шредингер), космическая организованность материи (Югай), активное, идущее с затратой энергии, поддержание и воспроизведение специфических структур (Медников) и др.

Современная биология определяет сущность жизни через перечисление свойств живых организмов.

1) живые организмы характеризуются сложной упорядоченной системой (уровень организации выше, чем в неживых системах)

2) живые организмы получают энергию из окружающей среды, используя ее для поддержания своей высокой упорядоченности (солнечная энергия)

3) … активно реагируют на окр. среду

4) … не только изменяются, но и усложняются

5) все живое размножается

6) живые организмы передают потомкам заложенную в них информацию, необходимую для жизни, развития и размножения

7) хорошо приспособлены к среде обитания и соответствуют своему образу жизни.

Вещественная основа жизни – биополимеры (белки и нуклеиновые кислоты: ДНК и РНК).

В структурномплане живое отличается от неживого клеточным строением; клетка – минимальная самостоятельная живая система. В функциональном аспекте живые тела воспроизводят самих себя, обмениваются веществом с окружающей средой, реагируют на внешние раздражения, растут.

Вирус? переходные формы от нежизни к жизни? Или сначала должна появиться жизнь, а потом – вирус?

КОНЦЕПЦИИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЖИЗНИ:

1) креационизм;

2) концепция панспермии – внеземного происхождения жизни;

3) концепция возникновения жизни в результате определенных физико-химических процессов на Земле и закономерной эволюции материи (концепция Опарина).

Существует еще гипотеза, популярная в среде генетиков, о случайном характере возникновения на Земле первичной живой генной молекулы, обладавшей внутримолекулярным жизнеопределяющим строением, котрое она пронесла неизменным через все развитие земной жизни

Из истории проблемы происхождения жизни

1) концепция самопроизвольного зарождения жизни из неживого вещества (опровергнута опытами Ф. Реди в XVI в. и Л. Пастера в XIX в.)

2) концепция стационарного состояния (жизнь существовала всегда)

3) XIX в. возникновение концепций механистического материализма (жизненные процессы – результат действия физических и химических законов, поэтому живые организмы рассматриваются как сложные машины) и витализма (качественное отличие живого от неживого - наличие в живых организмах особой жизненной силы не подчиненной физическим законам).

Ал-р Ив-ч Опарин «Происхождение жизни» (1924). Эволюция химическая ®биохимическая. «Кирпичики» живого: углерод, кислород, водород и азот.

В начале XX века считалось, что органические вещества в природных условиях возникают только биогенно, т.е. путем их синтеза живыми существами. По Опарину биотический синтез органических веществ хар-н лишь для современности, а в начале существования планеты осуществлялись абиотические синтезы углеродистых соединений и их последующая эволюция.

Сущность концепции.

Под действием электрических разрядов, тепловой энергии, ультрафиолетовых лучей на газовой смеси, содержащей пары воды, аммиака, циана и метана, появились аминокислоты, нуклеотиды и их полимеры, которые по мере увеличения органических веществ в «первичном бульоне» гидросферы Земли привили к возникновению так называемых коацерватных капель, обладавших существенной особенностью – способностью поглощать из внешней среды различные органические вещества, что обеспечивало возможность первичного обмена веществ со средой. Естественный отбор способствовал выжиыванию наиболее устойчивых коацерватных систем.

Сильные стороны концепции: точное соответствие теории химической эволюции и возможность экспериментальной проверки. (Проводились опыты абиогенного синтеза: на смесь газов воздействовали электрическими зарядами и ультрафиолетовым излучением. Получились сложные органические вещества, входящие в состав живых белков.

Слабые стороны: неудалось раскрыть причину таинственного скачка от неживой материи к живой, то есть движущая сила саморазвития химических систем и переход от химической эволюции к биологической не объясняется в данной концепции.

СОВРЕМЕННЫЕ КОНЦЕПЦИИ ПРОИСХОЖДЕНИЯ ЖИЗНИ

Т.о. концепция Опарина относится к группе голобиоза (первичность клеточной структуры наделенной способностью к элементарному обмену веществ при участии ферментного механизма). Концепции генобиоза (Дж. Холдейн) исходят из убеждения в первичности молекулярной системы со свойствами первичного генетического кода: РНК – автокатализ – белок – ДНК.

Органические соединения могли образоваться 1) во Вселенной из неорганического «сырья»; 2) при вулканическиз извержениях из Земли; 3) в океане.

Уровни организации живых систем.

1. Организменный уровень – отдельные живые организмы (одноклеточные и многоклеточные);

2. Популяционный (надорганизменный) уровень – совокупность особей одного вида, имеющих единый генофонд и занимающих единую территорию; этот уровень включает популяции;

3. Биоценозы – различные системы популяций;

4. Биогеоценозы – совокупность разных биоценозов;

5. Биосфера – совокупность разных биогеоценозов.