Теории эволюции теория бульона

Критика «первобытного бульона» подтверждает креационное исследование

Откуда, когда и как возникла жизнь на Земле? Эти вопросы с давних времен интересовали человечество. В XIX веке французский химик Луи Пастер провел несколько экспериментов, которые показали, что жизнь не могла возникнуть спонтанно из небытия. Несмотря на то, что он доказал невозможность «самопроизвольного зарождения», некоторые теоретики просто добавили к этой общей идее воображаемые длительные периоды времени и представили ее заново как «химическую эволюцию».

В результате этого, в течение последних 80 лет школьные учебники по биологии вбивали людям в головы ложь о том, что жизнь возникла самопроизвольно в «первобытном бульоне», на поверхности океана. Креационисты, которые не попались на удочку этого эволюционного мошенничества, на протяжении всего этого времени опровергали возможность самопроизвольного зарождения жизни с позиций биологии и доказывали очевидную ложность теории «химического бульона».

Спустя почти столетие, научное общество признало, что «химический бульон» не может быть правильным ответом

Наконец, спустя почти столетие, научное общество признало, что «химический бульон» не может быть правильным ответом на вопрос о зарождении жизни. Журнал BioEssays опубликовал результаты нового исследования, которые убедительно доказывают, почему это старое и знакомое мировоззрение не работает. 1 Ник Лейн, ведущий ученый исследования из Университетского колледжа Лондона отметил: «Учебники пестрят заявлениями о том, что жизнь возникла из органического бульона, а первые клетки выросли в результате брожения этих органических веществ и образования энергии в форме АТФ. Мы представляем новую точку зрения, объясняющую, почему это старое и знакомое мировоззрение вообще не может быть правдой». 1

Современный «первобытный бульон»? Большой призматический источник в Йеллоустоунском национальном парке (США) – идеальный пример большинства предполагаемых условий на ранней земле. Не только никакой «химической эволюции» жизни в нем не наблюдается, но она и в принципе не возможна.

В 1929 г. Д.Б.С. Халдейн предположил, что ультрафиолетовое излучение являлось источником энергии для преобразования метана, аммиака и воды в первые органические соединения в океане на древней Земле. Однако критики теории бульона отметили, что «устойчивой движущей силы, которая может заставить что-либо вступать в реакции, просто не существует, а без источника энергии та жизнь, которую мы знаем, существовать не может» . Ник Лейн пишет, что главным слабым звеном теории химического бульона являются «биоэнергетические и термодинамические пробелы» . 1 Биоэнергетика изучает использование энергии, необходимой для живых клеток, а также образование АТФ-молекулы, которая дает клеткам энергию. Исследователи заявляют, что, несмотря на неугасающую надежду ученых обнаружить способ образования АТФ в смеси первичного бульона, у них больше не осталось рецептов бульонов, в которых можно было бы проводить эксперименты.

По словам авторов исследования, бульон «не способен передавать энергию», так как для образования АТФ требуется, чтобы протоны были плотно упакованы и отделены. Фактически, в бульоне происходит совершенно противоположный процесс: протоны быстро рассеиваются.

Кстати, многие аргументы из этого исследования не новы: ученые-креационисты уже давно представляют их мировой научной общественности, но до сих пор к ним относились с пренебрежением и насмешкой. Выдающийся, теперь уже покойный, ученый-креационист A.E. Уайлдер-Смит четко определил этот термодинамический камень преткновения еще в 1970 г.: «Таким образом, длительные периоды времени не только обеспечили бы больше времени для эволюционирования «удачной» синтетической реакции, но и дали бы больше времени для того, чтобы произошла «неудачная» (зачастую наиболее правдоподобная) реакция распада – подальше от жизни, обратно к неживому состоянию!» . 2

Вера в то, что жизнь возникла только в результате природных процессов, основывается не на научных наблюдениях, а на атеистической логике натурализма. Понятное дело, поскольку человек существует, то те, кто отрицают существование Творца, должны верить в то, что когда-то произошло самопроизвольное зарождение.

Сегодня 80 лет эволюционного внушения просто списываются со счетов, причем без особого чувства вины за ужасное заблуждение, в которое были введены несколько поколений людей.

Но больше всего поражает и возмущает то, что идея «первичного бульона» была просто заменена другим, не менее ошибочным и биологически невозможным сценарием. Лейн и его коллеги предположили, что жизнь зародилась в глубоководных гидротермальных источниках. Однако эта теория имеет не меньше недостатков и ошибок, чем идея «первичного бульона». эксперименты уже показывают маловероятность того, что глубоководные источники могут быть достаточно «особенными» для образования материала и информации, необходимых для клетки с минимальным функционированием. 3

Единственное, что может разорвать этот порочный разрушительный круг, – это признание научным обществом того, что самопроизвольное зарождение жизни биологически не возможно.

Зная историю, можно смело предположить, что идея о «первобытном бульоне» останется в учебниках по биологии еще несколько лет. Медленно, но уверенно в течение следующих десятилетий теорию «первобытного бульона» постепенно заменит теория «гидротермальных источников» (или какая-либо другая теория). Пройдут годы, и теория «гидротермальных источников» будет сменена другим невероятным сценарием, который предположительно объяснит, как миллионы лет назад из неживых химических веществ самопроизвольно возникла жизнь. Этот бесконечный цикл замещения одной теории другой будет продолжаться до умопомрачения. Единственное, что может разорвать этот порочный разрушительный круг, – это признание научным обществом того, что самопроизвольное зарождение жизни биологически не возможно. Именно этот факт подтверждают многочисленные биологические эксперименты, проводимые на протяжении последних 160 лет. 4

Однако если эволюционисты признают это, они столкнутся с реальностью, о которой более 50 лет назад сказал Джордж Вальд: «…единственная альтернатива самопроизвольному зарождению жизни – это поверить в одноразовое первоначальное событие сверхъестественного сотворения. Третьего не дано. 5 Сколько еще десятилетий эволюционное общество будет внушать свои ложные идеи миллионам детей перед тем, как мы сможем спросить с них за все?

«В начале сотворил Бог небо и землю» – этому заявлению 3500 лет. До сих пор ни одно научное открытие не опровергло его истинность. Насколько высокой должна стать кипа из устаревших, полных ошибок, основанных на эволюции учебников по биологии, до того как общество вернется к истинам, записанным в единственной книге, которая «не прейдет» (Марка 13:31) ?

Как зародилась жизнь на нашей планете? Может быть, она появилась, как учит религия, в одночасье, в результате Божественного акта творения? Но, возможно, её зародыши были занесены из космоса? Или жизнь возникла из соединения простых органических молекул в результате сложных физико-химических процессов, бушевавших миллиарды лет назад на пустынной Земле?

За миллиард лет до нашей эры

Последние 90 лет большинство учёных считает, что жизнь зародилась именно так. Ещё в 1924 году советский академик Александр Опарин опубликовал книгу «Происхождение жизни», в которой обосновал возможность появления сложных органических соединений из «первичного бульона» — доисторического океана, полного самых различных химических соединений.

Миллиард лет назад на Земле был сущий хаос. Постоянное извержение множества вулканов заливало её поверхность потоками раскалённой лавы. Водяные пары, конденсируясь в атмосфере, обрушивались на её поверхность чудовищными ливнями. Часть воды испарялась на всё ещё горячей поверхности, но другая часть оставалась внизу, образуя огромные водные пространства.

Под воздействием ультрафиолетового излучения солнца, перепадов температуры и электрических разрядов от почти беспрерывно бьющих в первобытный океан молний в нём образовывались сложные органические соединения, названные Опариным протобионтами и коацерватами. Последние со временем оказались способными поглощать различные вещества, растворённые в водах океана, и выделять продукты их переработки, т.е. Наладили с окружающей средой обмен веществ.

Следующим этапом развития коацерватов стала способность деления самых «шустрых», обогнавших по росту своих конкурентов, на две равноправные капли, сохранявшие все полезные свойства «родителя». Таким образом, коацерват стал, по сути, первым живым организмом Земли, так как обладал двумя важнейшими качествами — способностями к самовоспроизводству и обмену веществ. От коацерватов и произошли спустя миллионы лет простейшие одноклеточные организмы.

Загадка «биологической революции»

Ну хорошо, скажет скептически настроенный читатель, пусть всё так и было. Миллиард лет назад в первобытном океане плавали амёбы и прочие простейшие. Но как случилось, что часть из них выбралась на сушу? Как и почему из этих одноклеточных получились растения и животные? Да, наконец, и высокоразвитые млекопитающие — в частности, Homo sapiens?

А вот на этот вопрос до сих пор нет точного ответа. Между тем он настолько интересен, что в 1997 году организация ЮНЕСКО одобрила биологический проект ВОБР (Великое ордовикское биологическое разнообразие) как имеющий всемирное научное значение. А после получения первых данных по проекту в 2003 году приняла решение продолжить исследования.

ВОБР — это событие, произошедшее на Земле 470 миллионов лет назад, в ордовикский период. Заключалось оно в том, что за очень короткий (в геологическом отношении) промежуток времени число видов, населявших первобытный океан, увеличилось во много раз. Новые виды сильно потеснили старые, населявшие океан в предыдущий, кембрийский период, а затем некоторые из этих новых видов выбрались на сушу.

Так на суше и появились первые растения — мхи и лишайники, первые животные — членистоногие. И началась стремительная эволюция наземных видов, приведшая в итоге к появлению человека.

Но «историческое значение» (как писали раньше в учебниках) ВОБР заключается не только в этом. Великое ордовикское биологическое разнообразие, случившееся 470 миллионов лет назад, представляет собой одну из величайших научных загадок — ведь ни до него, ни после не происходило подобной «биологической революции».

Вулканы или метеориты?

В начале исследования ВОБР учёные полагали, что главную роль тут сыграли земные вулканы. Из-за существенных подвижек геологических плит в раннем и среднем ордовике закрывались одни моря и открывались другие. Плиты, несущие на себе эти моря, входили одна под другую, из-за чего возникали очаги гигантских землетрясений и вулканических извержений. Это приводило к выбросу в воду огромного количества новообразованных химических веществ, которые с удовольствием поедались первобытным планктоном.

Ну а бурное размножение планктона, которым питались в то время все остальные морские обитатели, и «запустило» ВОБР.

Кроме того, значительные выбросы в атмосферу вулканической пыли могли надолго затмить солнце, что привело к снижению температуры от кембрийских 70-80 °С до вполне комфортных ордовикских 35-40 «С. Отчего бы в таких условиях, наевшись планктона, и не попытаться выбраться на сушу?

Всё бы хорошо, но у сторонников «вулканической» гипотезы пока не получается «привязать» по времени описываемые тектонические сдвиги и начало ВОБР.

Другой, альтернативной гипотезой появления ВОБР до последнего времени считалась мощная метеоритная бомбардировка Земли.

Метеориты с кулак

Шведский геолог Биргер Шмиц в 2001 году обнаружил в скалах времён среднего ордовика большое число крупных, размером с кулак, оплавленных остатков метеоритов. Их количество было столь велико, что для объяснения находки Шмиц выдвинул сенсационное предположение: в те времена метеориты падали на Землю в сотни раз чаще, чем теперь. Причём эта бомбардировка длилась несколько миллионов лет и происходила именно во времена ВОБР.

Астрономы косвенно подтвердили правоту Шмица. Компьютерное моделирование метеоритных потоков с учётом всех законов небесной механики показало, что в те времена действительно мог расколоться один очень большой астероид, двигавшийся по орбите между Марсом и Юпитером. Его обломки как раз и должны были попасть на Землю в ближайшие миллионы лет в виде крупных метеоритов.

Как тут было не предположить, что существует причинно-следственная связь между усиленной метеоритной бомбардировкой Земли и началом «биологической революции»? И хотя ни Шмиц, ни его последователи так и не сумели внятно объяснить, как именно падение метеоритов могло «запустить» ВОБР, эта гипотеза на протяжении долгих 16 лет представлялась исследователям даже более привлекательной, нежели «вулканическая».

И снова — неизвестность

Однако в начале 2017 года «космическая» гипотеза была опровергнута. Журнал Nature Communications в январе 2017 года опубликовал статью шведских и датских исследователей, в которой были приведены доказательства того, что метеоритная бомбардировка Земли произошла лишь спустя три миллиона лет после начала ВОБР. Более точную датировку этого события им удалось установить, исследуя найденные в одном из шведских карьеров метеориты с кристаллами циркона.

Таким образом, до сих пор неизвестно, что привело к Великому ордовикскому биологическому разнообразию. Понятно только, что, не будь этого события, на Земле, возможно, и по сей день колыхались бы волны первобытного океана. Из которого на сушу иногда (но не очень часто, потому что мало ли что…) поглядывали бы с опаской самые любопытные трилобиты.

Термин, введённый советским биологом Александром Ивановичем Опариным. В 1924 году он выдвинул теорию о возникновении жизни на Земле через превращение, в ходе постепенной химической эволюции, молекул, содержащих углерод, в первичный бульон.

Первичный бульон предположительно существовал в мелких водоёмах Земли 4 млрд. лет назад. Он состоял из аминокислот, полипептидов, азотистых оснований, нуклеотидов. Он образовался под воздействием электрических разрядов, высокой температуры и космического излучения. При этом атмосфера Земли в то время не содержала кислорода.

В 1923 г. российский учёный Александр Иванович Опарин предположил, что в условиях первобытной Земли органические вещества возникали из простейших соединений -- аммиака, метана, водорода и воды. Энергия, необходимая для подобных превращений, могла быть получена или от ультрафиолетового излучения, или от частых грозовых электрических разрядов -- молний. Возможно, эти органические вещества постепенно накапливались в Древнем океане, образуя первичный бульон, в котором и зародилась жизнь.

По гипотезе А. И. Опарина, в первичном бульоне длинные нитеобразные молекулы белков могли сворачиваться в шарики, «склеиваться» друг с другом, укрупняясь. Благодаря этому они становились устойчивыми к разрушающему действию прибоя и ультрафиолетового излучения. Происходило нечто подобное тому, что можно наблюдать, вылив на блюдце ртуть из разбитого градусника: рассыпавшаяся на множество мелких капелек ртуть постепенно собирается в капли чуть побольше, а потом -- в один крупный шарик. Белковые «шарики» в «первичном бульоне» притягивали к себе, связывали молекулы воды, а также жиров. Жиры оседали на поверхности белковых тел, обволакивая их слоем, структура которого отдалённо напоминала клеточную мембрану. Этот процесс Опарин назвал коацервацией , а получившиеся тела -- коацерватными каплями, или просто коацерватами. С течением времени коацерваты поглощали из окружавшего их раствора всё новые порции вещества, их структура усложнялась до тех пор, пока они не превратились в очень примитивные, но уже живые клетки.

Одной из самых сложных загадок для человечества до сих пор является вопрос о том, как зародилась жизнь на Земле. Одни предполагали, что жизнь существовала всегда и была принесена из космоса, другие думали, что организмы обладают функцией самозарождения. И если факт эволюции на сегодняшний день можно считать доказанным, то теорий появления жизни существует немалое количество, и у многих существуют убедительные аргументы в свою пользу. Теория абиогенеза – одна из них.

Полемика гипотез

Долгое время, вплоть до XIX века, гипотезой возникновения жизни на Земле было то, что организмы способны самозарождаться в неживой материи, например, в гнилом мясе или грязном белье. Однако гипотеза была опровергнута частично ученым-натуралистом Франческо Реди, а потом окончательно – опытами Луи Пастера. Как выяснилось, для зарождения жизни всегда нужен другой живой организм.

Теоретики панспермии утверждают, что жизнь существовала всегда, а появилась она из «космического семени», которое было занесено на Землю посредством метеоритов и астероидов, а, может быть, даже инопланетянами. И если первую версию развития событий некоторые ученые готовы подтвердить исследованиями, то последователи второй лишь верят в ее правдоподобность.

Наверное, самой популярной гипотезой возникновения жизни еще с античных времен была теория креационистов, по утверждению которых все на Земле было создано одним Творцом – Богом. Несмотря на ненаучность и недоказуемость происхождения такого взгляда, она обрела множество сторонников. И на сегодняшний день теория креационистов является основным оппонентом теории абиогенеза.

Жизнь в Мировом океане

Исходя из ошибочности или недоказуемости предыдущих учений, перед наукой встала нелегкая задача – объяснить, каким же образом все-таки произошла жизнь. И поначалу задача казалась неразрешимой, так как многие технологии еще не были известны, а у ученых не было умений извлекать органические вещества из неорганических. Только во второй половине XIX века биологи смогли получить начальные результаты.

Одним из экспериментов была реакция синтеза сахаров из формальдегида, проведенная А. М. Бутлеровым. Позже проводились и другие эксперименты, которые дали возможность получать органику из неорганики. Это подготовило основу для формирования будущей теории абиогенеза.

Еще Ч. Дарвин предполагал абиогенное образование органических веществ, но до конца не развил эту идею. Большой вклад в теорию внесли А. И. Опарин, Дж. Холдейн, Дж. Бернал.

Сама гипотеза гласит: первые соединения зародились на этапе химической эволюции. Она предполагала образование органических молекул из неорганических материй и дальнейшее их развитие из простых структур в более сложные. Этот процесс, по мнению ученых, должен был протекать в довольно длительный период и при особых условиях. В своей книге «Происхождение жизни» А. И. Опарин предположил и обосновал возможность образования органических соединений в Мировом океане – «первичном бульоне».

Где конкретно произошел этот процесс, ученые не могут указать, так как материков и океанов, которые мы наблюдаем сейчас, тогда не было. Возможно, в воде находились лишь небольшие острова. Зато они уверены в определении среды, в которой могли протекать химические процессы. Во-первых, там не должно было быть опасных факторов, таких как высокие и низкие температуры, которые могли разрушить структуру простейшей молекулы. Во-вторых, там должны были находиться и другие вещества, такие как вода, метан, углерод, аммиак, цианиды, важные для возникновения реакции. В-третьих, должны были соблюдаться условия для получения энергии: ультрафиолет, тепло земной коры, вулканические извержения, молнии и распад радиоактивных ядер выступали в качестве энергетических источников.

Все эти условия послужили началу химических процессов, в которых синтезировались простейшие органические формы. Появились белки и белковые соединения. В водной среде эти формы взаимодействовали и при этом изменялись. Из них возникли более сложные органические структуры – углеводы.

Следующим шагом к эволюции послужило образование в воде коацерватных капель – молекулярного комплекса с большой концентрацией разведенного вещества (коллоида). Белковые молекулы притягивали водные так, что в своем сочетании они образовали защитную оболочку. Коацерватная капля, внутри которой происходили химические реакции, стала обособленной от водного окружающего раствора, но все еще развивающейся в водной среде. Капли начали собираться в коацерваты (большие скопления) и взаимодействовать между собой в процессе биохимического отбора. В разных местах образовывались разные коацерваты, и какие-то среди них были устойчивыми к внешней среде, а какие-то разрушились под ее воздействием. Они были способны расти, размножаться, изменяться и производить обмен веществ.

В какой-то момент остались лишь самые устойчивые системы, уже напоминавшие живых существ по ряду своих свойств и структурной сложности организма – протобионты. Иными словами, это наиболее удачные коацерватные соединения. На эволюцию протобионтов потребовалось более одного миллиарда лет, чтобы зародилась жизнь и пошел процесс биологической эволюции.

Таким образом, можно выделить три основных этапа происхождения и эволюции жизни: химическая эволюция (этап синтеза простейших органических соединений из неорганических), предбиологическая эволюция (процесс биохимического отбора, при котором выживают только самые устойчивые соединения) и биологическая эволюция (выживание самых сильных организмов в процессе естественного отбора).

Современный ученый Р. Докинз отвергает возникновение коацерватных капель. По его мнению, для того, чтобы появилась жизнь, способная к развитию в дарвиновском понимании, должна была образоваться система, в которой молекулы размножались и обладали наследственной изменчивостью: из простых соединений возникали бы более сложные образования – репликаторы, то есть молекулы, которые могли производить идентичные и неидентичные копии самих себя. Из таких репликаторов позже образовывались соединения еще сложнее: белки, рибосомы, система транскрипции и трансляции, клетки и клеточные оболочки. На этапе репликаторов по дарвиновскому механизму зародился процесс эволюции, так как благодаря избирательному размножению и наследственным изменениям молекулы совершенствовали себя и происходил процесс естественного отбора.

Марков А. «Добиологическая эволюция». Постнаука.

Никитин М. «Происхождение жизни. От туманности до клетки».

Никитин М. «Разные ответы на вопрос жизни. Послесловие научного редактора к книге Ника Лейна».

Как возникла жизнь на Земле? На этот вопрос, вероятно, никогда не будет дан достоверный ответ. Существуют многочисленные религиозные толкования и научные теории, пытающиеся объяснить эту великую тайну. Наиболее правдоподобной представляется версия о том, что в некий момент возникли простые органические молекулы, которые со временем дали начало клеткоподобным организмам, а уже из них развились прокариотические, а впоследствии – эукариотические клетки. Эти клетки положили начало эволюции многоклеточных организмов, таких, как современные растения, животные и люди.

Путь, проделанный от молекул до организованных живых существ, может быть описан только теоретически, поскольку конкретные факты до сих пор отсутствуют. Одной из таких теорий является теория «первичного бульона».

Ученые, работающие в различных отраслях науки, пытались открыть тайну появления жизни на Земле. Они выдвинули множество теорий. По-видимому, первые органические молекулы появились в результате воздействия энергии на неживой материал около 3,4 – 4 миллиардов лет назад, что и привело к зарождению жизни. Теория «первичного бульона» была разработана советским академиком Опариным и экспериментально подтверждена в лабораторных условиях в 1953 г, она описала механизмы и отдельные этапы этого процесса.

В соответствии с данной теорией простые органические молекулы сформировались в результате химических реакций между неорганическими молекулами в первичном океане. Под первичным бульоном понимается мировой океан, существовавший в то время на Земле, в котором содержалось множество растворенных веществ. Молекулы подвергались воздействию высоких уровней энергии ультрафиолетового излучения (в то время не существовало защитного озонового слоя) и разрядов молний. Под воздействием этой энергии они могли соединяться и формировать органические строительные блоки, включая сахара, жирные кислоты, а также аминокислоты, из которых затем строятся белки. Таким образом, была создана база для первых протобионтов – предшественников настоящих клеток. Протобионты приобретали закрытую пузыреобразную форму (схожую с одноклеточными механизмами), в которой мог происходить метаболизм.

Существует также множество других теорий, включая то, что жизнь возникла в глубинах океана вокруг гидротермальных кратеров вулканов («черных курильщиков»), извергающих воду, богатую минералами.

Если вам у нас понравилось, подписывайтесь и поддержите канал!

В 1923 г. российский учёный Александр Иванович Опарин предположил, что в условиях первобытной Земли органические вещества возникали из простейших соединений — аммиака, метана, водорода и воды. Энергия, необходимая для подобных превращений, могла быть получена или от ультрафиолетового излучения, или от частых грозовых электрических разрядов — молний. Возможно, эти органические вещества постепенно накапливались в Древнем океане, образуя первичный бульон, в котором и зародилась жизнь.

По гипотезе А. И. Опарина, в первичном бульоне длинные нитеобразные молекулы белков могли сворачиваться в шарики, «склеиваться» друг с другом, укрупняясь. Благодаря этому они становились устойчивыми к разрушающему действию прибоя и ультрафиолетового излучения. Происходило нечто подобное тому, что можно наблюдать, вылив на блюдце ртуть из разбитого градусника: рассыпавшаяся на множество мелких капелек ртуть постепенно собирается в капли чуть побольше, а потом — в один крупный шарик. Белковые «шарики» в «первичном бульоне» притягивали к себе, связывали молекулы воды, а также жиров. Жиры оседали на поверхности белковых тел, обволакивая их слоем, структура которого отдалённо напоминала клеточную мембрану. Этот процесс Опарин назвал коацервацией , а получившиеся тела — коацерватными каплями, или просто коацерватами. С течением времени коацерваты поглощали из окружавшего их раствора всё новые порции вещества, их структура усложнялась до тех пор, пока они не превратились в очень примитивные, но уже живые клетки.

самозарождение жизнь земля опарин

4. Теория Опарина—Холдейна

В 1924 году будущий академик Опарин опубликовал статью «Происхождение жизни», которая в 1938 году была переведена на английский и возродила интерес к теории самозарождения. Опарин предположил, что в растворах высокомолекулярных соединений могут самопроизвольно образовываться зоны повышенной концентрации, которые относительно отделены от внешней среды и могут поддерживать обмен с ней. Он назвал их Коацерватные капли, или просто коацерваты.

Александр Опарин (справа) в лаборатории

Согласно его теории процесс, приведший к возникновению жизни на Земле, может быть разделён на три этапа:

Возникновение органических веществ

Возникновение белковых тел

Астрономические исследования показывают, что как звёзды, так и планетные системы возникли из газопылевого вещества. Наряду с металлами и их оксидами в нём содержались водород, аммиак, вода и простейший углеводород — метан.

Условия для начала процесса формирования белковых структур установились с момента появления первичного океана (бульона). В водной среде производные углеводородов могли подвергаться сложным химическим изменениям и превращениям. В результате такого усложнения молекул могли образоваться более сложные органические вещества, а именно углеводы.

Наука доказала, что в результате применения ультрафиолетовых лучей можно искусственно синтезировать не только аминокислоты, но и другие органические вещества.[4][5] Согласно теории Опарина, дальнейшим шагом по пути к возникновению белковых тел могло явиться образование коацерватных капель. При определённых условиях водная оболочка органических молекул приобретала чёткие границы и отделяла молекулу от окружающего раствора. Молекулы, окружённые водной оболочкой, объединялись, образуя многомолекулярные комплексы — коацерваты.

Коацерватные капли также могли возникать при простом смешивании разнообразных полимеров. При этом происходила самосборка полимерных молекул в многомолекулярные образования — видимые под оптическим микроскопом капли.

Капли были способны поглощать извне вещества по типу открытых систем. При включении в коацерватные капли различных катализаторов (в том числе и ферментов) в них происходили различные реакции, в частности полимеризация поступающих из внешней среды мономеров. За счёт этого капли могли увеличиваться в объёме и весе, а затем дробиться на дочерние образования. Таким образом, коацерваты могли расти, размножаться, осуществлять обмен веществ.

Далее коацерватные капли подвергались естественному отбору, что обеспечило их эволюцию.

Подобные взгляды также высказывал британский биолог Джон Холдейн.

Проверил теорию Стэнли Миллер в 1953 году в эксперименте Миллера — Юри. Он поместил смесь H2O, NH3, CH4, CO2, CO в замкнутый сосуд и стал пропускать через неё электрические разряды (при температуре 80°С). Оказалось, что образуются аминокислоты[6]. Позднее в разных условиях были получены также сахара и нуклеотиды[4]. Он сделал вывод, что эволюция может произойти при фазовообособленном состоянии из раствора (коацерватов). Однако, такая система не может сама себя воспроизводить.

Теория была обоснована, кроме одной проблемы, на которую долго закрывали глаза почти все специалисты в области происхождения жизни. Если спонтанно, путём случайных безматричных синтезов в коацервате возникали единичные удачные конструкции белковых молекул (например, эффективные катализаторы, обеспечивающие преимущество данному коацервату в росте и размножении), то как они могли копироваться для распространения внутри коацервата, а тем более для передачи коацерватам-потомкам? Теория оказалась неспособной предложить решение проблемы точного воспроизведения — внутри коацервата и в поколениях — единичных, случайно появившихся эффективных белковых структур. Однако, было показано, что первые коацерваты могли образоваться самопроизвольно из липидов, синтезированных абиогенным путем, и они могли вступить в симбиоз с «живыми растворами» — колониями самовоспроизводящихся молекул РНК, среди которых были и рибозимы, катализирующие синтез липидов, а такое сообщество уже можно назвать организмом

Главное меню

Голосования

Узнал новое?

Наша кнопка

88x31	Код

Первобытный бульон

Сейчас уже никто не верит, что личинки моли сами по себе заводятся в старой одежде, а лягушки самопроизвольно возникают в болотной трясине. Подобные представления, сохранившиеся с древних времен, канули в небытие еще в девятнадцатом веке, когда появились труды Пастера. Однако, если очевидно, что жизнь не могла возникнуть без живого Бога, мы все волейневолей должны принять точку зрения креационистов. И не удивительно, что современная теория случайного возникновения жизни была предложена двумя атеистами – Опариным (СССР) и Хэлденом (Haldane, Великобритания). В двадцатых годах нынешнего века еще можно было представить, что одноклеточные формы жизни более чем просты. Однако, начиная с пятидесятых годов, наше понимание биохимии возросло до такой степени, что мы уже видим, насколько в действительности сложны эти «простейшие».

Эксперимент Миллера

В 1953 году американский химик Миллер пропустил разряды электричества в шестьдесят тысяч вольт через кипящую смесь воды, метана, водорода и аммония. Продуктом реакции стало клейкое, дегтеобразное вещество, имеющее тенденцию разлагаться в тех же самых условиях воздействия высокой энергии, в которых оно было получено. Миллер использовал в своем аппарате холодильный сепаратор, позволяющий изолировать продукт от разрушающего влияния условий эксперимента. Ему удалось выделить из продукта простейшие аминокислоты, глицин и аланин. Более сложные аминокислоты, необходимые для образования белков, получены не были. Далее, в этом эксперименте были выделены аминокислоты, вообще не содержащиеся в белках. Результаты этих опытов были встречены с восторгом как свидетельства в пользу абиогенеза (возникновения жизни из неживой материи). Были и другие попытки выделить простые молекулы, называемые «строительными блоками» жизни. Незачем и говорить, как далеки эти дегтеобразные смеси нескольких простых аминокислот от простейшего белка, и насколько далек сам белок от простейшей живой клетки с ее тысячами сложных, разнообразных и взаимосвязанных ферментов и нуклеиновых кислот.

Все аминокислоты, кроме глицина, содержат асимметричный атом углерода, позволяющий им существовать в двух оптически активных формах – L, или левосторонняя, и D, или правосторонняя. Будучи же произведенными в лаборатории из оптически неактивных исходных материалов, эти аминокислоты представляют собой однородные смеси, содержащие равные количества молекул лево- и правостороннего типа. Это происходит потому, что лево- и правосторонние формы имеют равную вероятность возникновения. В природе же существуют только L-формы. Отсюда следует, что подобные лабораторные эксперименты не в состоянии продублировать предполагаемое возникновение жизни. Тот факт, что в живой природе все аминокислоты имеют левостороннюю форму, придает их цепочкам (белкам) трехмерную структуру (спиральную или складчатую), форма которой жизненно важна для их функции. Вероятность даже короткой цепочки только левосторонних аминокислот ничтожно мала. Подобным же образом сахарозы в углеводах и нуклеиновых кислотах содержат асимметричные атомы углерода, однако все формы сахароз в природе – D-изомеры. Химики не могут объяснить эту избирательность. Сахарозы, соединяясь с основными компонентами и фосфорной кислотой, образуют цепочки нуклеиновых кислот (нуклеиновые кислоты – это ДНК и РНК, несущие генетическую информацию). Причем составляющие могут объединяться множеством различных способов, отличных от осо бой конфигурации, всегда наблюдаемой в живых формах. Поскольку результатом лабораторных опытов становятся смеси продуктов, немыслимо, чтобы эти эксперименты отражали то, что действительно могло произойти в некоем «первобытном бульоне », дабы зародить изначальную жизнь.

Проблема кислорода

Органические биомолекулы – такие, как белки, которые являются непременными составляющими жизни, чувствительны к кислороду и разлагаются в воздухе. Атмосфера, которая, по предположению Юри (Urey) и Миллера, являлась источником зарождения жизни несколько тысяч миллионов лет назад (все наиболее заслуживающие доверия истории начинаются с «давным-давно. ») не должна была содержать кислорода! Геологи же отвергают эту идею: «древнейшие» породы содержат красное, окисленное железо и карбонаты. И то, и другое вряд ли могло сформироваться в бескислородной атмосфере. Нуклеиновые кислоты очень чувствительны к ультрафиолетовому излучению и быстро разлагаются под его воздействием. Если ранняя атмосфера содержала кислород, он должен был уничтожить белки. Однако если она не содержала кислорода, то не могла содержать и его разновидности – озона. А без защитного озонового слоя в верхних слоях атмосферы ультрафиолетовый компонент солнечного света уничтожил бы нуклеиновые кислоты. Ни при наличии, ни при отсутствии кислорода в атмосфере компоненты живой клетки не могли сформироваться! Только совершенная клетка, созданная полностью сформированной, была способна выжить, функционировать и размножаться.

Проблема курицы и яйца

Внутри клетки нуклеиновые кислоты кодируют создание ферментов, а ферменты производят нуклеиновые кислоты. Все это происходит с невероятной скоростью и точностью. Самой первой клетке были необходимы не только нуклеиновые кислоты, но и различные ферменты, дружно работающие на создание ДНК. «В этом-то и загвоздка», – говорится в февральском номере журнала «Scientific American», в статье, посвященной современным теориям происхождения жизни. – «Белки не могут формиро ваться без ДНК, а ДНК – без белков. Для тех, кто размышляет над проблемой возникновения жизни, это – классический вопрос о курице и яйце. Что же все-таки было раньше – белки или ДНК?» В итоге становится ясно, что теория «первобытного бульона », выдвинутая во имя науки, не более научна, чем допастеровские идеи о самозарождении, скажем, вшей в старых носках.

Возникновение генетической информации

Нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК, m-РНК, t-РНК) несут генети ческую информацию о формах жизни благодаря порядку своих основных компонентов. Подобно тому, как в азбуке Морзе используются различные последовательности точек и тире, различ- ный порядок четырех основных компонентов цепочки нуклеиновой кислоты кодирует образование разных ферментов (белков) в клетке. Этот порядок должен быть точным. Точность предполагает замысел. Код есть информация. Информация предполагает интеллект. Нуклеиновые кислоты не могли возникнуть по воле слу- чая. Информация, заложенная в живые существа – самое убедительное свидетельство существования Творца. По словам Норберта Винера (Wiener), основателя кибернетики и теории информации, информация не имеет физической природы, хотя и передается физическими средствами. «Информация – это информация, а не материя и не энергия. Материалистские теории, отрицающие это, обречены». После экспериментов Миллера, состоявшихся сорок лет назад, вновь вспыхнули надежды, что наконец-то удалось продемонстрировать материалистическое происхождение жизни. В вышеотме- ченной статье в «Scientific American» цитируются слова Стэнли Миллера: «Проблема возникновения жизни оказалась гораздо сложнее, чем предполагал я и множество других». На вопрос: «Вы никогда не задумывались над такой возможностью: происхождение жизни – это чудо, повторить которое человек не способен?» Миллер ответил: «Почему же нет? Просто мы еще не освоили нужные приемы». Чтобы дать представление о том, каким удивительным носителем информации является молекула ДНК, профессор Вернер Гитт (Gitt), глава информационного центра Федерального Института физики и технологии (Браунчвег, Германия) предложил сравнить информационную плотность молекулы ДНК и интегральной микросхемы. Если бы всю информацию, содержащуюся во всех библиотеках мира, можно было хранить в молекулах ДНК, для этой цели хватило бы одного процента величины булавочной головки. Если же эта информация хранилась бы в БИС (больших интегральных микросхемах), их стопка достигла бы высоты, равной расстоянию от Земли до Луны. ДНК в сорок пять миллионов миллионов раз эффективнее, чем сверхсовременные кремниевые чудеса наших высоких технологий. Стэнли Миллер, пожалуй, был прав, когда говорил, что люди еще не овладели приемами!

ДНК и маленькие зеленые человечки

В 1990 году телескоп «Хаббл» был выведен на орбиту и начал передавать на Землю фотоснимки из космоса. Одна из основных целей этого плана, как широко заявлялось, состояла в том, чтобы найти другие планеты за пределами Солнечной системы и попытаться обнаружить на них признаки жизни. Но как их обнаружить? Как получить шифрованные послания из космоса? Для этого нужно сканнировать небо на разных частотах в надежде уловить сигналы космического разума. Чтобы быть таковыми, эти сигналы должны иметь подаваться в определенной последовательности (замысел!) и нести информацию. Да, замысел и информация – продукты разума. Однако дома, на Земле, мы не чураемся предположения, будто простейшая клетка – невероятно крохотное произведение замысла и информации – возникла случайно, сама по себе! Причина этого двойного стандарта в том, что ученые, как и прочие смертные, ищут лишь те свидетельства, которые поддержали бы их философские, мировоззренческие взгляды. Если жизнь случайно зародилась на Земле, почему бы ей так же случайно не зародиться и в других местах необъятной Вселенной? Но уж коль скоро признано, что разумные формы жизни должны посылать сигналы, свидетельствующие о замысле – как можно не признать, что закономерные последовательности генетического материала на Земле могут быть только результатом замысла разумного Творца. Теория эволюции – не столько наука, сколько философское мировоззрение, несущее в себе все признаки религиозного догматизма.

Брызги или мазки?

Когда мы восхищаемся некими произведениями современного искусства, в которых художник забрызгал холст красками, а потом проехался по нему на велосипеде, мы еще можем ошибочно полагать, что этот шедевр – результат случая. Глядя на полотна кубистов, мы видим различные последовательности геометрических фигур, и здесь уже больше признаков замысла. Такая тщательная работа кисти не может быть результатом слепого случая. То же самое можно сказать и о портрете, и пейзаже. Более того, в каждой картине есть информация, указывающая на разумного создателя. В простейшей из форм жизни мы так же видим не только замысел, но и информацию. Мы вынуждены прийти к выводу, что живую клетку сотворил Разум – слепой случай не способен накопить столько информации и за миллиарды лет.

Перечислите (с пояснениями) основные этапы первичной эволюции согласно теории Опарина-Холдейна, начиная с образования первичного бульона и заканчивая появлением автотрофов.

1. Первичный бульон содержал органические вещества.

2. В первичном бульоне образовались коацерватные капли, состоящие из нуклеиновых кислот и белков, окружённых липидными мембранами. Они дали начало гетеротрофным прокариотам.

3. По мере истощения первичного бульона часть прокариот стала автотрофами.

«ПЕРВИЧНЫЙ БУЛЬОН» В 1923 г. российский учёный Александр Иванович Опарин предположил, что в условиях первобытной Земли органические вещества возникали из простейших соединений — аммиака, метана, водорода и воды. Энергия, необходимая для подобных превращений, могла быть получена или от ультрафиолетового излучения, или от частых грозовых электрических разрядов — молний. Возможно, эти органические вещества постепенно накапливались в Древнем океане, образуя первичный бульон, в котором и зародилась жизнь. ?

Слайд 19 из презентации «Теория биохимической эволюции». Размер архива с презентацией 158 КБ.

Биохимическая эволюция

«Теория биохимической эволюции» - Одним из основных признаков живого является способность к репликации. Образование мембранной структуры. Американский химик С. Фокс составлял смеси аминокислот. Третий этап характеризовался выделением. Длинные нитеобразные молекулы. Условно выделяют четыре этапа. Процессы, в результате которых на Земле могла возникнуть жизнь. Молекулы многих веществ. Концентрация веществ в коацерватных каплях. Гипотеза биохимической эволюции.

«Гипотеза биохимической эволюции» - Процесс, приведший к возникновению жизни на Земле. Происхождения жизни на Земле. Гипотеза А. И. Опарина. Миллер, Стэнли Ллойд. Коацерватные капли. Условия для зарождения жизни. Теория Опарина — Холдейна. Разные аспекты. Первичный бульон. Эксперимент Миллера - Юри.

«Теории биогенеза и абиогенеза» - Отсутствие живых организмов. Расцвет классического учения о самозарождении. Теории биогенеза и абиогенеза о происхождении живого вещества. Охарактеризуйте биохимическую стадию химической эволюции. Английский биохимик и генетик Джон Холдейн. Теория биохимической эволюции. Аминокислоты. Черви. Креационизм. Теория самопроизвольного зарождения. Креационисты. Сторонники теории панспермии. Этапы возникновения жизни на Земле.

«Химическая эволюция» - Химическая эволюция и биогенез. Внеземное происхождение микроорганизмов. Известно около 8 млн. химических соединений. Гипотеза панспермии. Геохронологическая шкала. Элементы, образующие твёрдые оболочки планет. Российский химик А.П. Руденко. Солнце нагревало внутреннюю часть. Геохронология. Понятие самоорганизации в химии. Гипотеза биохимической эволюции (Опарин-Холдейн). Химическая эволюция Земли.

«Гипотеза Опарина» - Концепция. Теория возникновения жизни на Земле. Гипотеза самопроизвольного зарождения жизни. Живая клетка. Установка Стэнли Миллера. Биография А.И.Опарина. Английский биолог. Этапы возникновения жизни на Земле. Гипотеза возникновения жизни на Земле А.И.Опарина. Формирование атмосферы Земли. Биография. Гипотеза биохимической эволюции. Александр Иванович Опарин. Сгустки, называемые коацерватными каплями.

«Биохимическая эволюция Опарина» - 2) Формирование в первичных водоемах Земли из накопившихся органических соединений биополимеров, липидов, углеводородов. 1) Синтез исходных органических соединений из неорганических веществ в условиях первичной атмосферы первобытной Земли. Зарождение жизни на Земле - длительный эволюционный процесс становления живой материи в недрах неживой. Рассматривая проблему возникновения жизни путем биохимической эволюции, Опарин выделяет три этапа перехода от неживой материи к живой.

Всего в разделе «Биохимическая эволюция» 12 презентаций

Сущность теории биохимической эволюции

Из множества теорий, пытающихся объяснить процесс возникновения жизни на Земле, наиболее популярной и признанной в научном мире является теория биохимической эволюции. эта теория была предложена в 1924 году, автором теории стал советский ученый А. И. Опарин.

Сущность теории Опарина заключается в том, что биологической эволюции предшествовала химическая.

Химическая эволюция – это достаточно длительный период в истории Земли, который связан с возникновением, усложнением и усовершенствованием взаимодействия между органическими молекулами – элементарными единицами, из которых состоит все живое.

Большинство ученых, в частности, геологов и астрономов, полагают, что Земля как небесное тело была сформирована примерно 5 миллиардов лет назад. Формирование Земли произошло в процессе конденсации частиц газопылевого облака, вращавшегося вокруг Солнца.

В период формирования планета представляла собой раскаленный шар, а температура ее поверхности достигала до 8000°С. В процессе излучения тепловой энергии в космическое пространство, поверхность Земли постепенно начинает остывать. По подсчетам ученых, примерно 4 миллиарда лет назад поверхность Земли остыла до такой степени, что на поверхности сформировалась твердая кора. Одновременно с этим из недр Земли выделяются легкие, газообразные вещества, которые поднимаются вверх и формируют первичную атмосферу.

Готовые работы на аналогичную тему

Курсовая работа Биохимическая эволюция 470 руб.
Реферат Биохимическая эволюция 230 руб.
Контрольная работа Биохимическая эволюция 190 руб.

Состав первичной атмосферы значительно отличался от состава современной атмосферы. В первую очередь, в атмосфере древней Земли не присутствовал свободный кислород. В состав первичной атмосферы входили такие вещества, как водород, аммиак, метан, азот, пары воды, а также окись углерода и двуокись углерода.

Именно отсутствие в атмосфере древней Земли свободного кислорода является предпосылкой формирования жизни, так как кислород окисляет органические соединения и тем самым разрушает их. Если бы в первичной атмосфере присутствовал свободный кислород, накопление большей части органических веществ на древней Земле было бы невозможным.

При достижении температуры первичной атмосферы в 100°С, в ней начинается процесс синтеза простых органических молекул – аминокислот, жирных кислот, нуклеотидов, многоатомных спиртов, простых сахаров, органических кислот и т. д. В качестве энергии для такого синтеза выступают грозовые разряды, жесткое космическое излучение, деятельность вулканов и ультрафиолетовое излучение Солнца. От солнечного излучения первичная Земля еще не была защищена озоновым экраном. Основным источником энергии для абиогенного синтеза органических веществ ученые считают именно ультрафиолетовое излучение.

Задай вопрос специалистам и получи
ответ уже через 15 минут!

Образование первичного бульона

Когда температура атмосферы древней Земли опускается ниже 100°С, образуется первичный океан, начинается процесс синтеза простых органических молекул, а далее и сложных биополимеров.

В первичном океане появляются коацерватные капли, которые стали прообразами живых организмов и сформировали первичный органический бульон. Коацерватные капли обладают своеобразным подобием обмена веществ:

способны избирательно впитывать из раствора некоторые вещества и выделять продукты их распада в окружающую среду и расти
начинают размножаться при достижении определенного размера: от большой капли отделяются маленькие капельки, которые также могут расти и размножаться
в результате смешивания под воздействием ветра и волн коацерватные капли могут покрываться оболочкой из липидов. Оболочка может быть одинарной, схожей с мицеллами мыла – при однократном отрыве капли от поверхности, либо двойной, которая напоминает клеточную мембрану. Двойная оболочка формируется при повторном падении капли, уже покрытой одним слоем липидной мембраны.

Описанные процессы формирования коацерватных капель, их роста и размножения, а также покрытия двойной липидной мембраной пленкой моделируются в условиях лаборатории. Соответственно, процессы абиогенного синтеза органических молекул можно воспроизвести в модельных экспериментах, что и было сделано учеными.

Эксперименты по абиогенному синтезу органических веществ

В 1828 году известным немецким химиком Ф. Велером было синтезировано из неорганического вещества - циановокислого аммония органическое вещество – мочевина.

Позже, в 1953 году американским исследователем Стенли Миллером была воспроизведена первичная атмосфера Земли, состоявшая, согласно предположениям ученых, из аммиака, метана и паров воды. Через эту газовую смесь, содержащуюся в стеклянной колбе, в которую были впаяны электроды, Миллер на протяжении недели пропускал электрические разряды, которые имитировали грозовые. В результате эксперимента в колбе были обнаружены α-аминокислоты (глицин, аланин, аспарагин, глутамин), мочевина, у-оксимасляная кислота и органические кислоты – гликоловая, молочная, янтарная, уксусная. Повторение этого эксперимента в результате дало получение отдельных нуклеотидов и коротких полинуклеотидных цепочек, состоящих из пяти-шести звеньев.

Позже Дж. Оро получил аденин путем умеренного нагревания смеси, состоявшей из азота, аммиака, углерода и воды. В процессе взаимодействия аммиачного раствора мочевины и соединений, образующихся из газов под воздействием электрических разрядов, был получен урацил.

В 1980-е годы при проведении похожих экспериментов Л. Орджелу удалось синтезировать нуклеотидные цепи, длина которых составляла шесть мономерных единиц.

Затем С. Акабюри сумел получить полимеры простейших белков.

Процесс абиогенного синтеза органических молекул может осуществляться на Земле и в настоящее время, например, в результате вулканической деятельности. этим объясняется то, что при вулканических выбросах обнаруживается не только синильная кислота, которая является предшественником нуклеотидов и аминокислот, но и отдельные нуклеотиды, аминокислоты и даже порфирины, которые имеют сложное строение.

Абиогенный синтез органических веществ может происходить не только на Земле, но и в условиях космического пространства. Например, простейшие аминокислоты были обнаружены в составе комет и метеоритов.

Так и не нашли ответ
на свой вопрос?

Просто напиши с чем тебе
нужна помощь

Читайте также: