ПЛАН

1.Ранні уявлення п ження життя

2.Cучасні погляди на виникнення життя.

Сценарій походження життя Ю. А. Коляснікова.

3. .Виникнення життя в глибинах гідротермальних систем.

4.Енергія і походження життя на Землі. ро поход

Камінь спотикання у наших спробах зрозуміти походження життя - неможливість уявити собі ті процеси, які є проміжними між хімічною еволюцією і виникненням перших самовідтворюються і метаболізуються одиниці, яка називається клітиною.

Р. Янг (R. Young)

Введення.

Проблема походження життя придбала зараз непереможне чарівністьдля всього людства. Вона не тільки залучає до себе пильнуувагу вчених різних країн та спеціальностей, але цікавить взагалі людейвсього світу.

Багато хто вважає, що ця проблема не варта вивчення. Так думають, ті,хто вірить в божественні або надприродні сили і відповідно встворення життя. Але протягом останніх десятиліть багато вченихінтенсивно досліджували можливість мимовільного виникнення життя. Так чи інакше, кожен з нас, якби він був прихильником ой чи іншої ідеї повиненмати уявлення про сучасний стан цієї галузі знань. Питанняцей цікавий не тільки для богословів, філософів і натуралістів,але і для кожної людини. Теорія походження життя ще різкіше, ніж такапопулярна еволюційна теорія Дарвіна, ставить питання про те, як - або,якщо завгодно, чому - ми з'явилися в цьому світі.

Для того щоб досягти сучасної ступеня розвитку, біологічнимсистемам знадобилося дуже багато часу (сотні і тисячі млн. років). Вивчаємо ми походження за такими джерелами як наша Земля, іншіпланети або метеоритне речовина, ми безпосередньо маємо лишекоротким миттю сьогодення. При вивченні питань походження життянеобхідно спробувати прочитати і відтворити минуле, зокрема, для тогощоб знайти хімічні і морфологічні свідоцтва передувалиутворень і визначити вік гірських порід. Основу теорії виникненняжиття становлять хімічні і біологічні дані. Істотний внесоквносить також філософія.

По суті, проблема виникнення життя є проблема відтвореннянайдавнішою з усіх стародавніх історій. Чим краще ми з'ясуємо ситуацію,що існувала в первісні часи, тим більш достовірними і надійнимибудуть експерименти, в яких імітуються ранні події.

Поняття «життя» дуже важко цілком і повністю визначити, з якоюб боку ми не намагалися до нього підійти, завжди залишається відчуття, що воновислизає від нас. Можна слідувати феноменологічного підходу іскласти список властивостей живого: жива істота рухається, йому притаманніфункції виділення, харчування та метаболізму, воно росте, відтворює собіподібних і так далі. Труднощі, з якою стикаються при використанніцього підходу, полягає в тому, що з подібного списку завжди знайдутьсявиключення, що ставлять під загрозу саме визначення. Таке визначення - ввигляді довільного списку властивостей - навряд чи є фундаментальним. Наприклад: у випадку вірусу, зростаючого кристала, бактеріальної суперечки воновиявляється незадовільним.

Для того щоб пояснити виникнення клітинних форм життя, буврозроблено цілий ряд гіпотетичних моделей, як лабораторних, так ітеоретичних. Всі вони представляютьсядодеякої міри ймовірними і,безсумнівно, були в числі інших випробувані протягом 1500 млн. років земногоісторії між 4500 і 3000 млн. років тому.

1.Ранні уявлення про походження життя.

Протягом багатьох століть для більшості людей проблеми виникненняживого взагалі не існувало. Навіть відомі вчені припускали можливістьпостійного зародження живих істот з неживого. Грецький філософ Арістотель, не сумнівався в самозародження жаб, мишей, не кажучи вже пробільш дрібних тварин та рослини.

У ((((столітті голландський учений Ян Баптист Ван-Гельмонт, відомийсвоїми кількісними дослідженнями живлення рослин, був і авторомрецепта отримання мишей з пшениці та забрудненого потім білизни. Англійськафілософ Френсіс Бекон, основоположник експериментальної науки, виступив усвоїй знаменитій праці «Новий органон» з різкою критикою Арістотеля і йогопослідовників за абстрактний характер мислення. У той же самий час вінпише про самозародження дрібних тварин у гниючому субстраті.

Ідея мимовільного зародження живого з неживого не викликалазаперечень і у таких видатних мислителів як В. Гарний, Р. Декарт, Г. Галілей, Ж. Б. Ламарк, Г. Гегель.

Перелом в уявленнях почався лише в другій половині ((((століття,коли тосканський лікар Франческо Реді в 1668 році довів, що білі черв'яки,розвиваються в гниючому м'ясі, є личинки мух.

Сто років потому Лазаро Спаланцані і російський вчений Мартин Тереховськийзавдали першого удару по уявленням про самозародження мікроскопічнихорганізмів. Ще через сто років, у 1862 році, французький вчений Луї Пастеростаточно спростував догму мимовільного зародження, затвердившистановище, «все живе з живого».

Вчені, в якійсь мірі, що намагалися відповісти на запитання про виникненняжиття, розділилися на два табори. Представники одного табору розвивалиідею вічності життя. Відповідно до цієї ідеї життя на нашій планеті ніколи незароджувалася, а була занесена на Землю з глибин космосу, де вона існуєвічно. Таким чином, проблема виникнення життя на Землі взагалізнімалася з порядку денного наукового дослідження. Представники іншоготабору, грунтуючись на деяких фактичних експериментальних даних,намагалися створити більш-менш правдоподібні уявлення провиникнення живого з неживого. Найбільшою популярністю користувалисягіпотези Ф. Аллена, Г. Осборна, Е. Пфлюгер. Незважаючи на безсумнівнуцінність цих гіпотез, всі вони мали один досить істотний недолік --виникнення живого з мінеральних елементів трактувалося як раптовийвипадковий процес.

2.Сучасні погляди на виникнення життя. Сценарій походження життя ю. А. Коляснікова.

На сьогодні очевидно, що народження Життя могло відбутися тільки врідкої води. Проте жоден дослідник не звернувся до цьогоуніверсального розчинника як до можливого, і, можливо, основнимучаснику кодування білків в ДНК, а тим більше як до головного диригентубуквально всіх процесів в нашому організмі. Швидше за все, гіпнотизуютьпростота хімічного складу води не давала навіть приводу до такої думки. Але,виключивши воду з розгляду можливих претендентів на матрицю синтезупредбіологічною органіки, дослідники за сорок років безуспішних пошуківбули змушені звернутися до дуже популярним нині серед космобіохіміковідеям позаземного походження життя і спрямованої панспермії.

Однак при такому простому складі структура аномальної по всіхвластивостей води настільки складна, що не піддається всім найсучаснішимметодів дослідження.

У 1990 році Ю. А. Колясніков запропонував оригінальну політетрамернуюмодель структури води, в якій роль молекул грають не Н2О, а сверхсжатиеводні тетрамери Н8О4, співмірні кремнекіслородним тетраедра --елементарним «цеглинкам» літосфери.

Важливим елементом моделі є виявлена графічно рацемічностьводи, тобто наявність у ній дзеркально-симетричних, за розподіломвнутрішніх Н-зв'язків, тетрамеров. А як вважали ще П. Кюрі і В. І. Вернадський, правизни - лівизна живої речовини є наслідок дисиметріїсередовища, в даному випадку - води. Крім того, в живу речовину, вода знаходитьсяу зв'язаному стані, коли тетрамери «розв'язуються», утворюючи, праві іліві спіральні ланцюжки, в яких у зв'язку з дипольного молекул можебути записана якась інформація.

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

Зараз наука повертається до поглядів Р. Декарта про спочатку гарячої Землі. Саме з таких позицій намагалися представити виникнення Життя, абобіопоез, Дж. Голдейн, А. І. Опарін, Дж. Бернал та інші, але без конкретногосценарію освіти самого первородного океану.

У своїй теорії (або сценарії), автор намагається заповнити цю прогалину.

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

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

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

Отже, головним чинником хіральних очищення органіки і виникненнягенетичного коду живої речовини Землі могло бути лише одне знадзвичайних властивостей води, а саме її власна рацемічность. Слідвідзначити також, що у прийнятих зараз сценаріях біопоеза синтез рацемічнойпредбіологічною органіки відбувався у вже існуючому океані, вякому пізніше сталася хіральні катастрофа.

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

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

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