Реферати » Реферати з біології » Теорії зародження життя на Землі

Теорії зародження життя на Землі

в ній дзеркально-симетричних, з розподілу Н-зв'язків, тетрамеров . А як вважали ще П. Кюрі і В. І.
Вернадський, правизна - лівизна живої речовини є наслідок дисиметріїсередовища, в даному випадку - води. Крім того, в живу речовину, вода знаходиться у зв'язаному стані, коли тетрамери «розв'язуються» , утворюючи, праві і ліві спіральні ланцюжки, в яких у зв'язку з дипольного молекул може бути записана якась інформація.

Спробуємо уявити, що відбувалося на Землі 4 млрд. років тому.

Під час формування Землі оболонка піддавалася різноманітним інтенсивним ендогенним (внутрішнім), екзогенних (зовнішніх), речовим, енергетичним та інформаційним впливам. Через що на поверхні розвивалися різні глобальні процеси, який згодом допомогли формуванню життя на нашій планеті. Почалася зароджуватися біосфера, а так як життя могло зародитися лише в біосфері, то це стало однією з головних умов появи життя.

До моменту виникнення життя в географічній оболонці існувала якась сферична область в якій розвивалися предбиологического процеси. Це доводиться на основі досліджень в області осадової геології докембрію А. В. Сидоренко. У своїх дослідженнях він довів, що розвиток і еволюція життя генетично пов'язане з геологічною формою розвитку земної кулі.

Сам факт існування життя змінює Землю. Так життя почала свій розвиток, на думку Б. С. Соколова, ще 4,25 млрд. років тому, тобто ще початку геологічної еволюції, так як геологічна еволюція відбувалася через вплив живих організмів на земну кору. А до початку архею життя вже пройшла складний шлях від білкових молекул до самовідтворюються біологічних систем, але до цього їй ще потрібно буде пройти складний шлях.

Аналізуючи палеонтологічні та біохімічні дані Г. В. Вайткевич і
Ю. І. Холодков дійшли висновку, що найперші зародки життя на Землі виникли практично з утворенням самої Землі , як твердого тіла. Але знову ж обмовлю, що теорій безліч і це лише одна з них.

Так що, ймовірно, що предбиологического стадія розвитку Землі була досить короткочасна і лише створила початкові умови для виникнення життя. У цей період Земля від холодного стану переходило в розігріте.
Планета спочатку сформувалася щодо холодної, так як більша частина тепла пішла на формування Землі як твердого тіла. Сама планета ніколи не перебувала в розплавленому стані, бо інакше всі летючі речовини, що перебували на ній випарувалися і випарувалися в космос, але кожна частина Землі колись та була розплавлена.

Розігрів не міг досягти тільки за рахунок енергії сонця. У надрах планети відбувалися ядерні реакції, розігрівали її зсередини. У міру розігріву на поверхню виходили різні гази, які сформували оболонки Землі: протокори, гідросферу і атмосферу.

Хімічні речовини, необхідні для виникнення життя могли опинитися на нашій планеті різними шляхами. По одному з найімовірніших думок вони могли спочатку бути присутнім на планеті з моменту її утворення. Тобто планета відбулася шляхом притягання один до одного частинок так званої комічної пилу, яка якраз і складалася з різних хімічних речовин. Пояснити появу цих різних хімічних речовин ще в космосі можна таким чином: в процесі гравітаційного колапсу зірок гравітаційна енергія перетворюється в тепло та енергію світлових квантів, ініціюючи реакцію злиття протонів в (-частинки.
Подальше стиснення і супроводжуючий його розігрів зірки створюють умови для синтезу з (-часток ядер вуглецю. У цих процесах вивільняється величезна кількість енергії - набагато більше ніж при зміні гравітаційної енергії. Це відбувається за рахунок перетворення речовини в енергію в реакціях нуклеосинтезу.

У CN-циклі протони зливаються в (-частинки, при цьому вуглець виступає в ролі каталізатора. Крім того, (-частинки можуть і безпосередньо взаємодіяти з ядрами кисню, породжуючи ядра неону, магнію, кремнію і сірки. У процесі фоторозщеплення ядер енергія електромагнітного випромінювання утворення і більш важких ядер аж до ядер заліза.

Таким чином, в утворенні хімічних елементів беруть участь джерела енергії чотирьох типів: гравітаційної, теплової, ядерної та енергії світлових квантів.

При потужних електричних розрядах в земній атмосфері, яка на той час складалася з аміаку, метану, вуглекислого газу і пари води могли виникнути найпростіші органічні сполуки, необхідні для виникнення життя, все відбувалося приблизно за описаним нижче чином .

За міру охолодження планети її щільний хмарний покрив, подібний, опускався все нижче і нижче. З хмар проливалися гарячізливи, але спочатку вони википала на льоту. Нарешті дощові краплі стали досягати поверхні, але вони падали і тут же скипали. Це тривало досить довго, аж до того моменту, коли одна з них не википілацілком, впавши, отже, на максимально охолоджену точку гарячоїпротокори, з якою і почалося стрімке зростання гідросфери. У складі плівки первородного бульйону були всі потрібні для синтезупредбіологічною органіки компоненти, хоча сама вода була тоді в дефіциті.

В той перший краплі в подкіпящем стані (250 - 200 оС і 50 атм.) Перша тетрамерная галактика ланцюжок пов'язаної з жорстким силікатноюсубстратом води, зовсім випадково виявилося лівообертальною (з тією ж імовірністю вона могла бути і правовращающей). На ній була синтезованоперший амінокислота, яка вже не випадково вийшла левовращающей. До першої тетрамерной ланцюжку приєдналася друга, теж ліва, як і синтезована на ній амінокислота, тобто всі наступні амінокислоти левовращающімі. І так послідовно заробив водно-матричний синтезу відразу хіральні-чистої амінокислотної органіки.

Проте одночасно з левовращающімі «розгорталися» правообертальні тетрамерние ланцюжка зв'язаної води, на яких пізніше синтез менш термостійких цукрів - основи нуклеїнових кислот.
Такий синхронний синтез поліпептидів і полінуклеотидів невблаганно вів до утворення складних нуклеопротеїдні комплексів із записом у їх примітивної
РНК однозначної генетичного коду.

Отже, головним чинником хіральних очищення органіки і виникнення коду живої речовини Землі могло бути лише одне з надзвичайних властивостей води, а саме її власна рацемічность. Слід відзначити також, що у прийнятих зараз сценаріях біопоеза синтез рацемічнойпредбіологічною органіки відбувався у вже існуючому океані, в якому пізніше сталася хіральні катастрофа.

В інтерпретації ж Ю. А. Коляснікова все почалося з найпершоїкраплі, і далі йшла стрімка експансія бульонной плівки з синтезом в ній відразу хіральні-чистої органіки, що виключає малоймовірну хіральнікатастрофу. У результаті на поверхні планети утворився первісний
Солярис, величезна мережа бульонной плівки складається з предбіологічноюорганічної речовини.

З появою в першій вулканічному катаклізм 4 млрд. років тому на поверхні планети вільної води, вцілілі фрагменти первісного
Соляріса дезінтегріровалісь в плазміди, пріони і нанорозмірнінуклеопротеїдні комплекси. Уникаючи прямого контакту з чужою їм об'ємної водою, останні згорталися, формуючи білкові капсули з
РНК всередині них. Отже, другим етапом біопоеза можна вважати утворення в первинній гідросфері незліченної безлічі різноманітних, віроідов і інших.

Пізніше з'явилися мембрани різного складу, а на їх основі виникли клітини як цілком автономні істинно живі системи. Але й ті, й інші продовжували використовувати у своїй життєдіяльності первинну воднуматрицю, що забезпечує прискорений синтез їх біополімерів.

В даний час більшість вчених дотримується традиційних уявлень про зародження життя в стародавньому теплому океані. Однак ряд зроблених в останні одне-два десятиліття, головним чином мікробіологами світу вказує на дещо інший порядок речей.
К. Воуз, узагальнюючи дані щодо еволюції мікроорганізмів, розташував дану групу в основі бактеріального філогенетичної дерева. Таким чином, всі прокаріоти розділилися на дві групи - архей і еубактерій. У ході подальших досліджень з'ясувалося, що архебактерии і еубактерііє паралельними гілками, розвиненими із загальної гіпотетичністьпредкової форми - Прогенота. Реконструювання головних характеристик
Прогенота, проведене К. Воуз, призвело до цілком певного висновку: наш спільний предок існував при температурі кипіння води, тобто бувгіпертермофілом. Однак окрім проблеми температури середовища, в якій зародилося життя, існує й інша, більш важлива проблема: проблема істоти і причинності процесів, що призводять до виникнення найпростіших форм життя.

Шлях до вирішення даної проблеми пролягає через комплекс ідей і концепцій, що розглядають явища самоорганізації природних систем. У підставі цього напрямку лежить сформульована в рамках нерівноважної термодинаміки теорія дисипативних структур. До класу дисипативних структур відносяться всі без винятку біологічні та соціальні системи, а також деякі хімічні та фізичні системи, в яких існують незгасаючі динамічні явища. Фактично в рамках теорії дисипативних структур сформульовано цілий ряд універсальних законів появи, розвитку та відмирання природних систем, які справедливі зокрема і для широкого класу біологічних систем.

Коротким підсумком сказаного вище є три основні вимоги до середовища, в якій зародилося життя:

1. Середу повинна бути високотемпературної;

2. У ній повинні були відбуватися сильні коливання термодинамічних і фізико-хімічних параметрів.

3. Середа повинна бути рідкою.

Розглянемо на основі цих критеріїв можливі середовища, в яких могла виникнути життя.

На планеті Земля відомі дві рідкі глобальні геологічні системи
- Гідросфера, що об'єднує приповерхневих води, головна маса яких сконцентрована в океані і гідротермальні системи, що представляє зазвичай глибинні потоки розчинів , складені з ювенільних вадозних вод. Загальна зіставлення

Сторінки: 1 2 3 4 5

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар