Перечень рекомендуемой литературы и иных источников

Биология учебник для 10-11 кл. Под редакцией академика Колесников С.И. издательство КноРус, 2020 стр. 160	https://www.book.ru/book/932113
Интернет ресурсы	https://vk.com/club193098816

 

               

 

Лекция. Различные взгляды на происхождение жизни на земле

Тип урока: урок формирования и совершенствования знаний.

Вид урока: урок взаимного обучения.

Цель: изучить основные аспекты современной теории возникновения жизни на Земле - гипотезы А.И.Опарина- Дж. Холдейна.

Убедить учащихся в неповторимости жизни как способа существования.

Ведущие понятия: химическая эволюция, абиогенный синтез, коацерваты, биопоэз.

Межпредметные связи: с астрономией - концепция О.Ю. Шмидта; с геологией -формирование и развитие нашей планеты; с историей - развития представлений о возникновении жизни на Земле с древности до наших дней; с химией – формирование органических веществ; с экологией - отработка смежных терминов (автотрофы, гетеротрофы, прокариоты, эукариоты, аэробы, анаэробы и т.д.).

                                      Теория возникновения жизни на Земле.

В этом вопросе с древности существуют две противоположные точки зрения, одна из которых утверждает возможность происхождения живого из неживого — теория абиогенеза; другая — теория биогенеза — отрицает самопроизвольное зарождение жизни.

Общий уровень знаний в древнем мире был невысок, и господствовавшие в то время представления отличались своей фантастичностью. Так, греческий философ Эмпедокл (V в. до н. э.) приписывал деревьям способность нести яйца. Ученый, как Аристотель (IV в. до н. э.), высказывал аналогичные, нелепые с нашей точки зрения, взгляды. Незнание способов размножения многих животных и растений служило, по-видимому, причиной того, что для них считалась возможной способность возникновения из мертвых остатков живых существ или из неорганических веществ. Например, вшам Аристотель приписывает происхождение из мяса, клопам — из соков тела животных, а дождевым червям — из ила прудов. Рецепты приготовления мышей из пшеницы при помощи «фермента», исходящего от грязной рубашки; приготовление человека из гниющих жидкостей человеческого тела — мочи и крови, а также многие другие.

В более позднее время открытие микроскопа расширило представления о строении организма.

Сторонники теории биогенеза предполагали, что все живое происходит только из живого. Противники защищали теорию абиогенеза.

Против теории саморазвития выступи флорентийский врач Франческо Реди. Он положил мясо в закрытый горшок. И доказал, что личинки сами не зарождаются. Потом горшочки одни закрыт, а другие нет. В открытых сосудах мясо кишило личинками.

           Лейбниц утверждал, что в живых организмах существует особая «жизненная сила». Виталисты (вита-жизнь), «жизненная сила» присутстыует всюду.

           Открытие микроскопа позволило доказать, что в плотно закрытой колбе с мясным бульоном, через некоторое время обнаружены живые организмы. Если же бульон прокипятить и закрыть колбу, то в бульоне ничего не обнаруживается. Кипячение убивает жизненную силу.

Споры между сторонниками абиогенеза и биогенеза продолжались и в 19 веке Ламарк писал в 1809 году о возможности саморазвития.

           Во Французской академии наук назначили специальную премию для тех кто осветит вопрос о самозарождении. Ее получил Луи Пастер. Он кипятил различные питательные среды, в которых могли развиться организмы. При кипячении погибали не только микроорганизмы, но и их споры. «Жизненная сила» не может проникнуть через закрытую колбу. Пастер присоединил S образную трубку со свободным концом. Споры оседали на поверхности трубки и не проникали в среду. Питательная среда оставалась стирильной. Пастер доказал невозможность самопроизвольного самозарождения.

           В 1924 г. неизвестный биохимик 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 органические соединения.

           В 1955 г. Миллер С., пропуская через электрические разряды напряжением до 60000 в через смесь СH4, NH3, H2 и паров HO под давлением в несколько паскалей при температуре 80 гр.С получил жирные кислоты, мочевину, уксусную и муравьиную кислоту, аминокислоты. А аминокислоты являются «кирпичиками», из которых построены молекулы белка. Экспериментально было доказано возможность образования аминокислот из неорганических соединений.

                                                                  Современные взгляды.

Теория адсорбции. По некоторым оценкам концентрация органических молекул в «первичном бульоне» составляла около 1%. Одно из решений этого вопроса, связанное с преодолением концентрационного барьера, было предложено английским физиком Д. Берналом, считавшим, что концентрирование разбавленных растворов происходит путем «адсорбции в пресноводных или морских отложениях очень тонких глин».

Низкотемпературная теория. Авторы данной теории, румынские ученые К. Симонеску и Ф. Денеш, исходили из несколько иных представлений об условиях абиогенного возникновения простейших органических соединений и их конденсации в полимерные структуры. Ведущее значение в качестве источника энергии авторы придают энергии холодной плазмы. Такое мнение небезосновательно.

Ученые полагают, что 99% Вселенной находится в состоянии плазмы. Встречается это состояние материи и на современной Земле в виде молний, полярных сияний, а также наиболее важного типа плазмы — ионосферы.

Предполагается, что жизнь возникла в прибрежных районах океанов. Здесь создавалась благоприятная среда. В концентрированных растворах белков, нуклеиновых кислот могут образовываться сгустки подобные желатину – коацерватные капли. Они адсорбируют вещества. Из раствора в них поступают химические соединения, которые образуются в результате реакций, происходящих в коацерватных каплях и выделяются в окружающая среду. Коацерваты это не живые существа. Они претерпели длительный отбор на устойчивость структур. Важным этапом было возникновение механизма воспроизведения себе подобных и наследование. Нуклеиновые кислоты способны к самовоспроизведнию, стали контролировать синтез белков. Белки-ферменты стали осуществлять процесс создания новых копий нуклеиновых кислот.

           Живые существа – открытые системы, в которые энергия поступает извне. Организмы: автотрофные (прямо используют солн. энергию) и гетеротрофные (энергию при распаде органических веществ.

Первые организмы были гетеротрофами. В атмосфере не было свободного кислорода Возникновение атмосферы связано с развитием жизни. Когда появились организмы, способные к фотосинтезу, появился кислород. Стало возможным кислородное расщепление органических веществ.

Жизнь образует единую биологическую систему – биосферу. Она усложняется.

Для зарождения жизни понадобилось миллионы лет. Если сейчас в районе вулканов возникнут органические соединения они окислятся. Жизнь возникла абиогенным путем. Сейчас живое происходит только от живого.