Жизнь на Земле

Жизнь на Земле

Жизнь на Земле. Теории возникновения жизни на Земле

Происхождение жизни на Земле - один из наиболее трудных и в то же время актуальный и интересный вопрос в современном естествознании.

Земля сформировалась, вероятно, 4,5—5 млрд. лет назад из гигантского облака космической пыли. частицы которой спрессовались в раскаленный шар. Из него в атмосферу выделялся водяной пар, а из атмосферы на медленно остывавшую Землю в течение миллионов лет в виде дождей выпадала вода. В углублениях земной поверхности образовался доисторический Океан. В нем примерно 3,8 млрд. лет назад зародилась первоначальная жизнь.

Возникновение жизни на Земле

Как произошла сама планета и как на ней появились моря? По этому поводу существует одна широко признанная теория. В соответствии с ней Земля образовалась из облаков космической пыли, содержащей все известные в природе химические элементы, которые спрессовались в шар. Горячий водяной пар вырывался с поверхности этого раскаленного докрасна шара, окутывая его сплошным облачным покровом, Водяной пар в облаках медленно охлаждался и превращался в воду, которая выпадала в виде обильных непрерывных дождей на еще раскаленную, пылающую Землю. На ее поверхности она снова превращалась в водяной пар и возвращалась в атмосферу. За миллионы лет Земля постепенно потеряла так много тепла, что ее жидкая поверхность, остывая, начала твердеть. Так образовалась земная кора.

Жизнь на Земле

Прошли миллионы лет, и температура поверхности Земли еще больше понизилась. Ливневые воды перестали испаряться и стали стекать в огромные лужи. Так началось воздействие воды на земную поверхность. А потом из-за понижения температуры произошел настоящий потоп. Вода, которая до этого испарялась в атмосферу и превратилась в ее составную часть, беспрерывно низвергалась на Землю, с громом и молниями обрушивались из облаков мощные ливни.

Мало-помалу в самых глубоких впадинах земной поверхности скапливалась вода, которая уже не успевала совсем испариться. Ее было так много, что постепенно на планете образовался доисторический Океан. Молнии рассекали небо. Но никто этого не видел. На Земле еще не было жизни. Непрерывный ливень начал размывать горы. Вода стекала с них шумными ручьями и бурными реками. За миллионы лет водные потоки глубоко разъели земную поверхность и кое-где появились долины. В атмосфере уменьшалось содержание воды, а на поверхности планеты ее скапливалось все больше.

Сплошной облачный покров становился тоньше, пока в один прекрасный день Земли не коснулся первый луч солнца. Непрерывный дождь кончился. Большую часть суши покрыл доисторический Океан. Из ее верхних слоев вода вымывала огромное количество растворимых минералов и солей, которые попадали в море. Вода из него непрерывно испарялась, образуя облака, а соли оседали, и с течением времени происходило постепенное засоление морской воды. По-видимому, при каких-то существовавших в древности условиях образовались вещества, из которых возникли особые кристаллические формы. Они росли, как и все кристаллы, и давали начало новым кристаллам, которые присоединяли к себе все новые вещества.

Жизнь на Земле

Солнечный свет и, возможно, очень сильные электрические разряды служили в этом процессе источником энергии. Может быть, из таких элементов зародились первые обитатели Земли — прокариоты, организмы без оформленного ядра, похожие на современных бактерий. Они были анаэробами, то есть не использовали для дыхания свободный кислород, которого тогда еще не было в атмосфере. Источником пищи для них служили органические соединения, возникшие на еще безжизненной Земле в результате воздействия ультрафиолетового излучения Солнца, грозовых разрядов и тепла, образующегося при извержении вулканов.

Жизнь существовала тогда в тонкой бактериальной пленке на дне водоемов и во влажных местах. Эту эру развития жизни называют архейской. Из бактерий, а возможно, и совершенно независимым путем, возникли и крошечные одноклеточные организмы — древнейшие простейшие животные.

Как выглядела первобытная Земля?

Перенесемся на 4 млрд лет назад. Атмосфера не содержит свободного кислорода, он находится только в составе окислов. Почти никаких звуков, кроме свиста ветра, шипения извергающейся с лавой воды и ударов метеоритов о поверхность Земли. Ни растений, ни животных, ни бактерий. Может быть, так выглядела Земля, когда на ней появилась жизнь? Хотя эта проблема издавна волнует многих исследователей, их мнения на этот счет сильно различаются. Об условиях на Земле того времени могли бы свидетельствовать горные породы, но они давно разрушились в результате геологических процессов и перемещений земной коры.

Жизнь на Земле

Теории происхождения жизни на Земле

В этой статье мы кратко расскажем о нескольких гипотезах возникновения жизни, отражающих современные научные представления. Как считает известный специалист в области проблемы возникновения жизни Стэнли Миллер, о возникновении жизни и начале ее эволюции можно говорить с того момента, как органические молекулы самоорганизовывались в структуры, которые смогли воспроизводить самих себя. Но это порождает другие вопросы: как возникли эти молекулы; почему они могли самовоспроизводиться и собираться в те структуры, которые дали начало живым организмам; какие нужны для этого условия?

Есть несколько теорий о происхождении жизни на Земле. Например, одна из давних гипотез гласит, что она занесена на Землю из космоса, но неоспоримых доказательств этого нет. Кроме того, та жизнь, которую мы знаем, удивительно приспособлена для существования именно в земных условиях, поэтому если она и возникла вне Земли, то на планете земного типа. Большинство же современных ученых полагают, что жизнь зародилась на Земле, в ее морях.

Теория биогенеза

В развитии учений о происхождении жизни существенное место занимает теория биогенеза — происхождение живого только от живого. Но многие считают ее несостоятельной, поскольку она принципиально противопоставляет живое неживому и утверждает отвергнутую наукой идею вечности жизни. Абиогенез — идея о происхождении живого из неживого — исходная гипотеза современной теории происхождения жизни. В 1924 г. известный биохимик А. И. Опарин высказал предположение, что при мощных электрических разрядах в земной атмосфере, которая 4-4,5 млрд лет назад состояла из аммиака, метана, углекислого газа и паров воды, могли возникнуть простейшие органические соединения, необходимые для возникновения жизни. Предсказание академика Опарина оправдалось. В 1955 г. американский исследователь С. Миллер, пропуская электрические заряды через смесь газов и паров, получил простейшие жирные кислоты, мочевину, уксусную и муравьиную кислоты и несколько аминокислот. Таким образом, в середине XX века был экспериментально осуществлен абиогенный синтез белковоподобных и других органических веществ в условиях, воспроизводящих условия первобытной Земли.

Теория панспермии

Теория панспермии — это возможности переноса органических соединений, спор микроорганизмов с одного космического тела на другое. Но она совершенно не дает ответа на вопрос, как зародилась жизнь во Вселенной? Возникает необходимость обоснования возникновения жизни в той точке Вселенной, возраст которой, согласно теории Большого взрыва, ограничен 12-14 миллиардами лет. До этого времени не было даже элементарных частиц. А если нет ядер и электронов, нет и химических веществ. Потом в течение нескольких минут возникли протоны, нейтроны, электроны, и материя вступила на путь эволюции.

Для обоснования этой теории используются многократные появления НЛО, наскальные изображения предметов, похожих на ракеты и «космонавтов», а также сообщения якобы о встречах с инопланетянами. При изучении материалов метеоритов и комет в них были обнаружены многие «предшественники живого» - такие вещества, как цианогены, синильная кислота и органические соединения, которые, возможно, сыграли роль «семян», падавших на голую Землю.

Жизнь на Земле

Сторонниками этой гипотезы были лауреаты Нобелевской премии Ф.Крик, Л.Оргел. Ф.Крик основывался на двух косвенных доказательствах: универсальности генетического кода: необходимости для нормального метаболизма всех живых существ молибдена, который встречается сейчас на планете крайне редко.

Зарождение жизни на Земле невозможно без метеоритов и комет

Исследователь из Техасского технологического университета, после анализа огромного объема собранной информации, выдвинул теорию о том, как же на Земле смогла образоваться жизнь. Ученый уверен, что появление ранних форм простейшей жизни на нашей планете было бы невозможно без участия упавших на нее комет и метеоритов. О своей работе исследователь поделился на 125-й ежегодной встрече геологического общества Америки, проходившей 31 октября в городе Денвер, Колорадо.

Автор работы, профессор геонауки в Техасском технологическом университете (ТТУ) и куратор музея палеонтологии при университете, Санкар Чаттерджи рассказал, что к такому выводу он пришел после анализа информации о ранней геологической истории нашей планеты и сопоставления этих данных с различными теориями химической эволюции.

Эксперт считает, что такой подход позволяет объяснить один из самых скрытых и не до конца изученных периодов в истории нашей планеты. По мнению многих геологов, основная масса космических «бомбардировок», в которых участвовали кометы и метеориты, приходилась на время около 4 миллиардов лет тому назад. Чаттерджи считает, что самая ранняя жизнь на Земле образовалась в кратерах, оставленных при падении метеоритов и комет. И вероятнее всего это произошло в период «Поздней тяжелой бомбардировки» (3,8-4,1 миллиарда лет назад), когда столкновение мелких космических объектов с нашей планетой резко возросло. На то время приходилось сразу несколько тысяч случаев падения комет. Что интересно, эту теорию косвенно поддерживает Модель Ниццы. Согласно оной реальное число комет и метеоритов, которые должны были упасть на Землю в то время, соответствует реальному числу кратеров на Луне, явившейся в свою очередь своего рода щитом для нашей планеты и не позволившей бесконечной бомбардировке ее уничтожить.

Жизнь на Земле

Некоторые ученые предполагают, что результатом этой бомбардировки является заселение жизнью океанов Земли. При этом несколько исследований на эту тему указывают на то, что наша планета имеет больше запасов воды, чем должна была. А излишек этот списывают на кометы, которые прилетели к нам с Облака Оорта, находящегося предположительно в одном световом годе от нас.

Чаттерджи указывает, что образовавшиеся в результате этих столкновений кратеры заполнились растаявшей водой из самих комет, а также необходимыми химическими строительными блоками, необходимыми для образования простейших организмов. При этом ученый считает, что те места, где даже после такой бомбардировки не появилась жизнь, просто оказались непригодны для этого.

«Когда около 4,5 миллиарда лет назад образовалась Земля, она была полностью непригодна для появления на ней живых организмов. Это был настоящий кипящий котел из вулканов, ядовитого горячего газа и постоянно падающих на нее метеоритов», — пишет онлайн-журнал AstroBiology, ссылаясь на ученого.

«А спустя один миллиард лет она стала тихой и спокойно планетой, богатой огромными запасами воды, населенной различными представителями микробной жизни — предками всех живых существ».

Жизнь на Земле могла возникнуть благодаря глине

Группа учёных под руководством Дань Ло (Dan Luo) из Корнеллского университета выступила с гипотезой, что концентратором для древнейших биомолекул могла служить обычная глина.

Изначально исследователи занимались не проблемой происхождения жизни – они искали способ повысить эффективность бесклеточных систем синтеза белка. Вместо того чтобы позволить ДНК и обслуживающим её белкам свободно плавать в реакционной смеси, учёные попробовали загнать их в частицы гидрогеля. Этот гидрогель, словно губка, впитывал реакционную смесь, сорбировал нужные молекулы, и в результате все нужные компоненты оказывались заперты в небольшом объёме – подобно тому, как это происходит в клетке.

Жизнь на Земле

Затем авторы исследования попытались использовать в качестве недорогого заменителя гидрогеля глину. Частицы глины оказались похожи на частицы гидрогеля, становясь своеобразными микрореакторами для взаимодействующих биомолекул.

Получив такие результаты, учёные не могли не вспомнить о проблеме происхождения жизни. Частицы глины с их способностью сорбировать биомолекулы могли бы на самом деле послужить самыми первыми биореакторами для самых первых биомолекул, пока те ещё не обзавелись мембранами. В пользу такой гипотезы говорит ещё и то, что вымывание силикатов и других минералов из скал с образованием глины началось, по геологическим прикидкам, как раз перед тем, когда, по мнению биологов, древнейшие биомолекулы начали объединяться в протоклетки.

— В воде, точнее в растворе, мало что могло произойти, потому что процессы в растворе идут абсолютно хаотично, а все соединения очень неустойчивы. Глина современной наукой — точнее, поверхность частиц глинистых минералов — рассматривается как матрица, на которой могли образовываться первичные полимеры. Но это тоже только одна из многих гипотез, каждая из которых имеет свои сильные и слабые стороны. Но чтобы смоделировать зарождение жизни в полном масштабе, нужно действительно быть Богом. Хотя на Западе сегодня уже появляются статьи с названиями «Конструирование клетки» или «Моделирование клетки». Например, один из последних нобелевских лауреатов Джеймс Шостак сейчас активно предпринимает попытки создания эффективных клеточных моделей, которые размножаются сами по себе, воспроизводя себе подобных.

10 ноября 2013
Категория: 
Комментарии (9)
badin501
badin501 1 год назад#
ВОЗНИКНОВЕНИЕ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ
Допустим божественное происхождение жизни на Земле.Творец решил населить девственную планету сразу высокоорганизованными разумными существами по образу и подобию своему. Чтобы существовать,эти существа должны быть окружены средой,дающей возможность жить,т.е. дышать,питаться,размножаться.И Творец подготовил среду для своего творения.Он создал растительность. Ему не было необходимости выдумывать и конструировать все многообразие растительного мира. Он просто засеял планету сложной молекулярной структурой,способной использовать энергию Солнца /фотосинтез/ и поглощать из атмосферы углекислый газ.а с поверхности земли воду,разлагать их ,выделять в атмосферу кислород и создавать органику,которая основой питания для зарождавшихся форм более высокоорганизованной растительной, а затем и животной жизни. Этой структурой является хлорофилл.
Именно хлорофилл первозданный обладал теми необходимыми свойствами,дали
х
badin501
badin501 1 год назад#
возможность производить органическую массу в воде и на суше и изменять атмосферу,наполняя её кислородом.
Первоначально это была именно масса.не имевшая определенной физиологической конструкции /не было травы,
деревьев/ поскольку генетической структуры еще не существовало. Хлорофилл попадая в разную среду синтезировал органику характерную для этой среды,температуры,влажности,интенсивности солнечной радиации,состава грунта,информационного космического поля. Тогда стали первые энергетические структуры,которые положили начало всему многообразию растительного мира. Прошли миллионы лет, Изменился облик планеты,Атмосфера получила кислород.Растительный мир производит изобилие органики,которая может служить пищей для жизни неких других
существ, И Бог создал человека. Первое и единственное существо по образу и подобию своему. И опять же ,он не стал
конструировать все многообразие животного мира. Все происходило по законам эволюции, кроме человека,которого он создал по образу и подобию своему.


х
timurt335
timurt335 1 год назад#
а вот мое мнение кароче все было такПервоначально это была именно масса.не имевшая определенной физиологической конструкции /не было травы,
деревьев/ поскольку генетической структуры еще не существовало. Хлорофилл попадая в разную среду синтезировал органику характерную для этой среды,температуры,влажности,интенсивности солнечной радиации,состава грунта,информационного космического поля. Тогда стали первые энергетические структуры,которые положили начало всему многообразию растительного мира. Прошли миллионы лет, Изменился облик планеты,Атмосфера получила кислород патом из водного мире молекулы начели превращаться в рыбных существ рыбные существа имея разный род начии спариваться со временем они меняли облик и в течение милионов лет они постепено начилли превращаться в сухопутных животных и постепено в течение много времени они превращались в больших существ они шли в разные стороны вида так как они продолжали спариваться разным родом и так как то преоброзовались динозавры которые здохлиа преоброзованая из воды макака стала обезьяной которая стала горилой горила стала менять свой вид астролопитек и так далее потом появился разумный человек вот это сам изучил для неверущихх это не шутка добавляйтесь вконтакте и задавайте новые вопросы я на все вопросы найду обьяснение вот мои даные вконтакте Хайруллин Тимур Рашитович сылочка https://vk.com/idtimurka2303
х
НикНикитович
НикНикитович 1 год назад#
Уважаемые господа! Извините, бредить можно чем угодно, но истина одна, которая и определяет материальную и физическую сущность нашей Вселенной, а она определяет место Земли в ней и возникновение жизни на ней!!!!!
Все существующие теории возникновение жизни на планете Земля не соответствуют действительности, являются
бредом воспаленного сознанья, а не истиной!!!Чтобы познать истину, нужно познать материальную и физическую
сущность Вселенной, физические законы действующие в ней, место в ней Солнечной системы и планеты Земля в
солнечной системе!!!Законы действующие в Солнечной системе, почему на Земле бывает смена времен года и по-
чему на планете Земля образовался воздух и кислород!!!! Эволюционный путь - это бред в кубе!!!
х
НикНикитович
НикНикитович 1 год назад#
Дерзайте, не найдете правильного ответа, могу помочь!!!
х
Vladimir Matveev
Vladimir Matveev 313 дней назад#
Основной вопрос науки о происхождении жизни: мембрана или биофаза?
Матвеев В.В. 2016. Сравнение фундаментальных физических свойств клеточных моделей (протоклеток) и живых клеток свидетельствует о необходимости новой научной дисциплины – протофизиологии. Полный текст статьи: http://www.bioparadigma.spb.ru/files/Matveev-2016-Protophysiology.Rus.pdf
Буду признателен коллегам за комментарии и критические замечания.
х
Vladimir Matveev
Vladimir Matveev 297 дней назад#
Видеоиллюстрация ко 2-ой Всероссийской конференции по астробиологии (Пущино, 5-9 июня 2016 г.:
https://youtu.be/iH7FM0YfRvc
х
milaja_3107
milaja_3107 292 дня назад#
Знмлю создал Бог.
х
vladimir loskutnikov
vladimir loskutnikov 94 дня назад#
Самый главный вопрос - это, где человек может существовать. Как он произошел - это вопрос второстепенный и совсем не важный. Как только человек поймет, что он для Вселенной интересен постольку поскольку, все станет на свои места. Там, где есть условия для человека, он появится. И тогда не будет казаться его возникновение чудом. Есть условия - вероятно разовьется земная жизнь, и пути ее возникновения и развития будут самыми разными. Но есть и другие типы жизни и разума и более слабого и более сильного, чем у людей.
х
Ваш комментарий
Чтобы оставить комментарий, войдите или зарегистрируйтесь.

Другие материалы из категории Земля

Впервые в истории генетики искусственным путем создали живой организм, который может существовать и жизнедействовать самостоятельно. Самое интересное, что...

28 марта 2016

Российские инженеры работают над новым роботом-аватаром, который будет оснащен дистанционным управлением и предназначен для работы в открытой космической...

16 февраля 2016

Ученые из РФ нашли в земных недрах кислородные «реки». Данным открытием они поделились с коллегами из Германии, которые дополнительно провели исследование в...

12 февраля 2016

Ученые, которые 36 дней назад отправились в экспедицию в Тихом океане для изучения самого интересного и загадочного вулкана нашей планеты «Таму», наконец-то...

24 ноября 2015