Происхождение жизни
Существует несколько теорий происхождения жизни на Земле. Наиболее распространенные из них утверждают, что жизнь:
• было создано Богом (креационизм);
• возникло из неживого вещества (теория произвольного зарождения);
• существовало всегда (теория стационарного состояния);
• занесена на нашу планету извне (теория панспермии);
• появилось в результате физических и химических процессов на Земле (теория биохимической эволюции).
Сторонники
креационизма представляют сотворения мира одноразовым актом, который не поддается наблюдению. В каждой религии есть свое представление о том, как и когда именно Бог создал жизнь.
Л. Пастер
Теория самопроизвольного зарождения жизни берет начало от гипотезы Аристотеля, согласно которой определенные части вещества содержат «активное начало», которое при подходящих условиях может создать живой организм. В 1862 г. Л. Пастер доказал, что бактерии распространяются по воздуху, и если воздух, который попадает в колбы с пастеризованным бульоном, лишенное их, то бактерий в бульоне не будет. Пастер доказал справедливость теории биогенеза (живое происходит только от живого) и окончательно опроверг теорию спонтанности в зарождении жизни. В 1924 г. О. И. Опарин, а в 1929 г. Дж. Холдейн высказали мнение, что атмосфера первичной Земли была не такой, как теперь. Главными ее особенностями были восстановительный характер и отсутствие свободного кислорода.
О. И. Опарин
В этих условиях под действием мощных электрических зарядов и солнечных лучей в атмосфере аммиака, метана и воды могли образоваться простые органические соединения.
С. Миллер
В 1953 г. С. Миллер провел ряд экспериментов, в которых воссоздал условия первобытной Земли. Ему удалось доказать возможность отриманняз аммиака, метана, сероводорода, углекислого газа и воды огромного набора различных органических соединений: углеводородов, мочевины, карбоновых кислот, углеводов, аминокислот, альдегидов, пуринов и пиримидинов. Следующим шагом стало образование крупных полимеров с малых органических мономеров. Стабильность полимерных молекул возрастает при увеличении их длины, поскольку они способны скручиваться в глобулы или другие, еще более устойчивые структуры. Среди полимеров в первичном океане Земли появились белки, нуклеиновые кислоты, липиды, полисахариды и другие вещества.
О. И. Опарин полагал, что решающая роль в превращении из неживого в живое принадлежит белкам. Именно они могли проявлять каталитическую активность, объединяться в агрегаты и, главное, катализировать реакции собственного удвоения. Действительно, молекулы белков, нуклеиновых кислот и других биополимеров в водном растворе способны создавать сгустки, подобные тем, что наблюдаются в водных растворах желатина. Такие сгустки Опарин назвал
коацерватними каплямы
, или
коацерватами. Коацервати могли быть покрыты оболочкой и обмениваться некоторыми веществами с окружающей средой. Естественно предположить, что внутри коацерватних капель какие-то вещества вступали в химические реакции. Такой ход событий, по мнению А. И. Опарина, приводил к усложнению коацерватів, пока у них не появилась способность к самоподвоєння. С этого момента, очевидно, можно говорить о возникновении примитивного гетеротрофного организма, что самовоспроизводится, питательной средой для которого служили органические вещества «первичного бульона».