Реферат/сочинение: "Теорії що стосуються виникнення Землі"

Теорiї що стосуються виникнення Землi

Реферат з бiологiї

на тему:

Виконав учень 11-А класу Чеботарьов Максим

Днiпропетровськ

2000

Теорiї, що стосуються виникнення Землi i життiв на нiй, та i всьому Всесвiтi, рiзноманiтнi i далеко не достовiрнi. Згiдно з теорiєю стацiонарного стану, Всесвiт iснував вiчно. Згiдно з iншими гiпотезами, Всесвiт мiг виникнути iз згустка нейтронiв внаслiдок «Великого вибуху», народився в однiйз чорних дiр або ж був створенbq Творцем. Всупереч iснуючим уявленням, наука не може спростувати тезу про божественне створення Всесвiту, так само як теологiчнi погляди не обов'язково вiдкидають можливiсть того, що життя в процесi свого розвитку придбаломежi, з'ясовнi на основi законiв природи.

Серед безлiчi теорiй виникнення життя на Землiрозглянемо основнi:

2) життя виникало неодноразово з неживої речовини (мимовiльне зародження)

3) життя iснувало завжди (теорiя стацiонарного стану)

4) життя занесене на нашу планету ззовнi (панспермiя)

Розглянемо цi теорiї детальнiше.

Креационiзм

Згiдно з цiєю теорiєю, життя виникло внаслiдок якоїсь надприродної подiї в минулому; її дотримуються послiдовники майже всiх найбiльш поширених релiгiйних навчань. У 1650 р. архiєпiскоп Ашер з м. Арма (Ірландiя) обчислив, що бог створив мир в жовтнi 4004 р. до н. э. І закiнчив свою працю 23 жовтня о 9 ранку, створивши людину. Ашеротримав цю дату, склавши вiк всiх людей, що згадуються в бiблiйнiй генеалогiї вiд Адама до Христа («хто кого народив»). З точки зору арифметики це розумне, однак при цьому виходить, що Адам жив в той час, коли, як показують археологiчнi знахiдки, на Ближньому Сходi iснувала добре розвинена мiська цивiлiзацiя.

Традицiйне iудейсько-християнське уявлення про створення свiту, викладене в Книзi Буття, викликало i продовжує викликати спори. Хоч все вiруючi визнають, Що Бiблiя - заповiт господа людям, з питання про довжину «дня», що згадується в Книзi Буття, iснують розбiжностi. Деякi вважають, що свiт, i все населяючi його органiзми були створенi за шiсть днiв тривалiстю по 24 години. Вони вiдкидають будь-якi iншi точки зору i цiлком покладаються на натхнення, споглядання i божественне прозрiння. Іншi християни не ставляться до Бiблiї як до наукової книги i вважають, що в Книзi Буття викладено в зрозумiлiй для всiх людей формi теологiчне прозрiння про створення всiх живих iстот всемогутнiм творцем. Для них опис створення живих iстот швидше вiдноситься до вiдповiдi на питання «чому?», а не «яким чином?» Якщо наука в пошуках iстини широко використовує спостереження i експеримент, то богословiє осягає iстину через божественне прозрiння i вiру. Вiра визнає речi, яким немає доказiв в науковому значеннi слова, тобто логiнчно не може бути суперечностi мiж науковим i богословським поясненням створення свiту, оскiльки цi двi сфери мислення взаємно виключають одна iншу.

Процес божественного створення свiту вважається таким, що вiдбувся однократно i тому недоступний для спостереження; цього досить, щоб винести всю концепцiю божественного створення за рамки наукового обговорення. Наука займається тiльки тими явищами, якi пiддаються спостереженню, i тому вона нiколи не зможе нi спростувати, нi довести цю концепцiю.

Теорiя спонтанного зародження

спонтанного зародження. На основi власних спостережень вiн розвивав цю теорiю далi, зв'язуючи всi органiзми в безперервний ряд - «сходи природи» (scala naturae).

Цим твердженням Аристотель пiдтримав бiльш раннє висловлювання Емпедокла про органiчну еволюцiю. Згiдно з гiпотезою Арiстотеля про спонтанне зародження, певнi «частки» речовини мiстять деякий «активний початок», який привiдповiдних умовах може створити живий органiзм. Аристотель був прав, вважаючи, що цей початокмiститься в заплiдненому яйцi, але помилково вважав, що воно є в сонячному свiтлi, тванi i гниючому м'ясi. З поширенням християнства теорiя самозародження виявилася не в честi; її визнавали тi, хто вiрив в чаклунство i т. п. Но ця iдея продовжувала iснувати десь на задньому планi протягом ще багатьох вiкiв.

Ван Гельмонт (1577 1644), вельми знаменитий i удачливий вчений, описав експеримент, в якому вiн нiби створив за двi тижнi мишей. Для цього потрiбнi були брудна сорочка, темна шафа i жменя пшеницi. Активним початком вiн вважав людський пiт.

що з'являються на гниючому м'ясi - личинки мух. Провiвши ряд експериментiв, вiн отримав данi, пiдтверджуючi думку про те, що життя може виникнути тiльки з попереднього життя (концепцiя бiогенеза).

Цi експерименти, однак, не призвели до вiдмови вiд iдеї самозародження, i хоч вона дещо вiдiйшла на заднiй план, вона продовжувала залишатися головною теорiєю в неклерикальному середовищi.

У той час як експерименти Редi, здавалося б, спростували теорiю спонтанного зародження, першi мiкроскопiчнi дослiдження Антонi ван Левенгука посилили цю теорiю застосовно до мiкроорганiзмiв. Сам Левенгук не вступав в спори мiж прихильникамибiогенезу i спонтанного зародження, однак його спостереження пiд мiкроскопом давали їжу обом теорiям i, зрештою, спонукали iншi вчених поставити експерименти для розв'язання питання про виникнення життя шляхом спонтанного зародження.

У 1765 р. Ладзаро Спаланцанi провiвнаступний досвiд: пiддавши м'яснi i овочевi вiдвари тривалому кип’ячiнню, вiн вiдразу ж їх запечатав, а потiм зняв з вогню. Дослiджувавши рiдини через декiлька днiв, Спаланцанi не виявив нiяких ознак життя. З цього вiн зробив висновок, що висока температура вбила всi форми живих iстот, i без них нiщо живе вже не могло виникнути.

У 1860 р. проблемою походження життя зайнявся Луї Пастер. До цього часу вiн вже багато що зробити в мiкробiологiї зумiв вирiшити проблеми, що загрожувалишелководству i виноробству. Вiн показав також, що бактерiї всюдисущi i що неживi матерiалу легко можуть бути зараженi ними, якщо їх належно не простерилизувати.

Внаслiдок ряду експериментiв, в основi яких лежали методи Спаланцанi, Пастер довiв справедливiсть теорiї бiогенезу i остаточно спростував теорiю самозародження.

Однак пiдтвердження теорiї бiогенезу породило iншу проблему. Якщо для виникнення живого органiзму необхiдний iнший живий органiзм, то звiдки ж узявся самий перший живий органiзм? Чи Було це первинним самозародженням?

Теорiя стацiонарного стану

Оцiнки вiку землi сильно варiювали - вiд приблизно 6000 рокiв по розрахунках архiєпiскопа Ашера до 5000 • 10⁶ станувважати, що Земля iснувала вiчно. Згiдно з цiєю теорiєю, види також нiколи не виникали, вони iснували завжди i у кожного вигляду є лише двi альтернативи - або змiна чисельностi, або вимирання.

риб - латимерiю. Прихильники теорiї стацiонарного станузатверджують, що тiльки вивчаючи нинi мешкаючi види i порiвнюючи їх з викопними залишками, можна робити висновок про вимирання, так i в цьому випадку певно, що вiн виявиться невiрним. Використовуючи палеонтологiчнi даннi для пiдтвердження теорiї стацiонарного стану, її нечисленнi прихильники iнтерпретують появу викопних залишкiв в екологiчному аспектi (збiльшення чисельностi, мiграцiї в мiсця сприятливi для збереженнязалишкiв i т. д). Велика частина доводiв на користь цiєї теорiї пов'язана з такими неясними аспектами еволюцiї, як значення розривiв в палеонтологiчному лiтописi, i вона найбiльш детально розроблена саме в цьому напрямi.

Теорiя панспермiї

Ця теорiя не пропонує нiякого механiзму для пояснення первинного виникнення життя, а висуває iдею про її неземне походження. Тому її не можна вважати теорiєю виникнення життя як такий; вона просто переносить проблему в якесь iнше мiсце Всесвiту.

Теорiя панспермiїзатверджує, що життя могло виникнути один або декiлька разiв в рiзний час в рiзних частинах Галактики або Всесвiтi. Для обґрунтування цiєї теорiї використовуються багаторазовi появи НЛО, наскальний зображення предметiв, схожих на ракети i «космонавтiв», а також повiдомлення про нiби зустрiчi з iнопланетянами. Радянськi i американськi дослiдження в космосi дозволяють вважати, що iмовiрнiсть виявлення життя в межах Сонячної системи нiкчемна, однак вони не дають нiяких вiдомостей про можливе життя поза цiєю системою. При вивченнi матерiалiв метеоритiв i комет в них були виявленi багато якi «попередники живого» - такi речовини, як цианогени, синильна кислота i органiчнi сполуки, що можливо зiграли роль «сiм'я», що падало на голу Землю. З'явився ряд повiдомлень про знаходження в метеоритах об'єктiв, що нагадують примiтивнi форми життя, однак доводи на користь їх бiологiчної природи поки не здаються вченим переконливими. Також деякi прихилникi теорiї панспермiї вважають, що життя занесене iнопланетянами заради експеременту. І що зараз iноземнi iстоти спостерiгають за життям i розвитком людства.

Серед астрономiв, геологiв i бiологiв прийнято вважати, що вiк Землi становить приблизно 4,5 - 5 млрд. рокiв.

На думку багатьох бiологiв, в минулому стан нашої планети був малий схоже на сьогодняшнiй: ймовiрно температура на поверхнi була дуже високою (4000 - 8000С), i по мiрi того, як Земля остигала, карбон i бiльше за тугоплавкi метали конденсувалися i утворили земну кору; поверхня планети була, ймовiрно, голою i нерiвною, оскiльки на нiй внаслiдок вулканiчної активностi, перемiщень i стиснень кори, викликаної охолоджуванням, вiдбувалося утворення складок i розривiв.

Вважають, що гравiтацiйне поле ще недостатньо щiльної планети не могло втримувати легкi гази: водень, кисень, азот, гелiй i аргон, i вони йшли з атмосфери. Але простi з'єднання, що мiстять серед iнших цi елементи (вода, амiак, CO2 i метан). Доти, поки температура Землi не впала нижче за 100°C, вся вода знаходилася в пароподiбному станi. Атмосфера була, по видимому, «вiдновною», про що свiдчить наявнiсть в самих древнiх породах металiв у вiдновленiй формi (наприклад, двовалентне залiзо). Бiльш молодi породи мiстять метали в окисленiй формi (Fe3+). Вiдсутнiсть кисня, ймовiрно, була необхiдною умовою для виникнення життя; як показують лабораторнi дослiди, органiчнi речовини (основа життя) набагато легше утворяться в атмосферi бiднiй киснем.

У 1923р. А.І Опарiн, виходячи з теоретичних мiркувань, запропонував думку, що органiчнi речовини можливо вуглеводороди, могли створюватися в океанi з бiльш простих сполук. Енергiю для цих процесiв постачала iнтенсивна сонячна радiацiя, головним чином ультрафiолетове випромiнювання, що падало на Землю до того, як утворилася куля озону, який став затримувати велику її частину. На думку Опарiна, рiзноманiтнiсть простих сполук, що знаходилися в океанах, площа поверхнi Землi, доступнiсть енергiї i масштаби часу дозволяють передбачити, що в океанах поступово нагромадилися органiчнi речовини i утворився «первiсний бульйон», в якому могло виникнути життя.

значення, в тому числi ряд амiнокислот, аденiн i простий цукор, такий як рибоза. Пiсля цього Орджел в Інститутi Солка в схожому експериментi синтезував нуклеотиднi ланцюга довжиною в шiсть мономiрних одиниць (простi нуклеїновi кислоти).

CO₂ i H₂ O, i тiльки слiдовi кiлькостi iнших газiв, дали такi ж результати, якi отримав Мiлер. Теорiя Опарiна завоювала широке визнання, але вона не вирiшує проблеми, пов'язанi з переходом вiд складних органiчних речовин до простих живих органiзмiв. Саме в цьому аспектi теорiя бiохiмiчної еволюцiї представляєзагальну схему, прийнятну для бiльшостi бiологiв.

Опарiн вважав, що вирiшальна роль в перетвореннi неживого в живе належала бiлкам. Завдяки амфотерностi бiлкiв вони здiбнi до утворення колоїдних гiдрофiльних комплексiв- притягають до себе молекули води, що створюють навколо них оболонку. Цi комплекси можуть вiдособлятися вiд водної фази, в якiй вони суспендированi, i утворювати свого роду емульсiю. Злиття таких комплексiв один з одним призводить до вiддiлення колоїдiв вiд середовища - процес, званий коацервацiєй. Багатi колоїдами коацервати, можливо, були здатнi обмiнюватися з навколишнiм середовищем речовинами i виборче нагромаджувати рiзнi сполуки, особливо кристалоїди. Колоїдний склад даного коацервату, очевидно, залежав вiд складу середовища. Рiзноманiтнiсть складу «бульйону» в рiзних мiсцях вела до вiдмiнностей в складi коацерватiв i постачала таким чином сировину для «бiохiмiчного природного вiдбору».

Передбачається, що в самих коацерватах вхiднi в їх склад речовини вступали в подальшi хiмiчнi реакцiї; при цьому вiдбувалося поглинання коацерватами iонiв металiв i утворення ферментiв. На межi мiж коацерватами i середовищемшикувалися молекули лiпiдiв, що призводило до утворення примiтивної клiтинної мембрани, що забезпечувала коацерватам стабiльнiсть. Внаслiдок включення в коацерватпередiснуючої молекули, здатної до самовоспроизведению i внутрiшньої перебудови покритого липидной оболонкою коацервата, могла виникнути первинна клiтка. Збiльшення розмiрiв коацерватiв i їх фрагментацiя, можливо, вели до утворення iдентичних коацерватiв, якi могли поглинати бiльше компонентiв середовища, так, що цей процес мiг продовжуватися. Така гадана послiдовнiсть подiй повинна була призвести до появи примiтивного самовiдтворюваногогетеротрофного органiзму, що харчувався органiчними речовинами первинного бульйону.

Хоч цю гiпотезу походження життя визнають дуже багато якi вченi, у деяких вона викликає сумнiви через велику кiлькiсть допущень i припущень. Астроном Фред Хойл недавно висловив думку, що думка про виникнення життя внаслiдок описаних вище випадкових взаємодiй молекул «так же безглузда i неправдоподiбна, як твердження, що ураган, що пронiсся над смiттєвим звалищем, може привести до збирання Боїнга-747».

Багато якi з цих «теорiй» i пояснення iснуючої рiзноманiтностi, що пропонуються ними видiв використовують однi i тi ж данi, але роблять упор на рiзнi їх аспекти. Науковi теорiї можуть бути фантастичними одного боку, i скептичними - з iншою. Теологiчнi мiркування також можуть знайти собi мiсце в цих рамках в залежностi вiд релiгiйних поглядiв їх авторiв. Однимз головних пунктiв розбiжностей, навiть ще в додарвинськi часи, було питання про спiввiдношення мiж науковими i теологiчними поглядами на iсторiю життя.