Hypothesen zur Entstehung. Leben auf der Erde. Der Ursprung des Lebens auf der Erde – Details für Neugierige

Die Entstehung des Lebens auf der Erde ist eines der wichtigsten Probleme der Naturwissenschaften. Schon in der Antike stellten sich die Menschen Fragen darüber, woher die belebte Natur kam, wie das Leben auf der Erde entstand, wo die Übergangslinie vom Leblosen zum Leben verläuft usw. Im Laufe von Dutzenden von Jahrhunderten haben sich die Ansichten über das Problem des Lebens verändert verändert, es wurden unterschiedliche Ideen, Hypothesen und Konzepte geäußert. Diese Frage beschäftigt die Menschheit bis heute.

Einige Vorstellungen und Hypothesen über den Ursprung des Lebens verbreiteten sich zu verschiedenen Zeiten in der Entwicklungsgeschichte der Naturwissenschaften. Derzeit gibt es fünf Hypothesen zur Entstehung des Lebens:

1. Der Kreationismus ist eine Hypothese, die besagt, dass das Leben von einem übernatürlichen Wesen als Ergebnis eines Schöpfungsakts, also von Gott, geschaffen wurde.

2. Die Steady-State-Hypothese, nach der es schon immer Leben gegeben hat.

3. Die Hypothese der spontanen Entstehung von Leben, die auf der Idee der wiederholten Entstehung von Leben aus unbelebter Materie basiert.

4. Die Panspermie-Hypothese, nach der das Leben aus dem Weltraum auf die Erde gebracht wurde.

5. Hypothese des historischen Ursprungs des Lebens durch biochemische Evolution.

Entsprechend Kreationistische Hypothese In der Welt mit der längsten Geschichte ist die Erschaffung des Lebens ein göttlicher Schöpfungsakt. Ein Beweis dafür ist das Vorhandensein einer besonderen Kraft in lebenden Organismen, einer „Seele“, die alle Lebensprozesse steuert. Die Kreationismus-Hypothese ist von religiösen Ansichten inspiriert und hat nichts mit Wissenschaft zu tun.

Entsprechend Steady-State-Hypothese, Das Leben entstand nie, sondern existierte für immer zusammen mit der Erde und zeichnete sich durch eine große Vielfalt an Lebewesen aus. Mit den veränderten Lebensbedingungen auf der Erde veränderten sich auch die Arten: Einige verschwanden, andere tauchten auf. Diese Hypothese basiert hauptsächlich auf paläontologischen Studien. Im Kern bezieht sich diese Hypothese nicht auf die Konzepte der Entstehung des Lebens, da sie die Frage nach der Entstehung des Lebens nicht grundsätzlich berührt.

Hypothese des spontanen Ursprungs des Lebens wurde im alten China und Indien als Alternative zum Kreationismus vorgeschlagen. Die Ideen dieser Hypothese wurden von Denkern des antiken Griechenlands (Platon, Aristoteles) sowie von Wissenschaftlern der Neuzeit (Galileo, Descartes, Lamarck) unterstützt. Nach dieser Hypothese können lebende Organismen (unten) durch spontane Entstehung aus nicht lebender Materie entstehen, die eine Art „Wirkprinzip“ enthält. So können beispielsweise nach Aristoteles Insekten und Frösche unter bestimmten Bedingungen in Schlick und feuchtem Boden wachsen; Würmer und Algen in stehendem Wasser, aber Fliegenlarven in verfaultem Fleisch, wenn es verrottet.

Allerdings schon seit Beginn des 17. Jahrhunderts. Dieses Verständnis des Ursprungs des Lebens begann in Frage gestellt zu werden. Einen entscheidenden Schlag gegen diese Hypothese versetzte der italienische Naturforscher und Arzt F. Redi (1626–1698), der 1688 die Essenz der Entstehung von Leben in verrottendem Fleisch enthüllte. F. Redi formulierte seinen Grundsatz: „Alle Lebewesen entstehen aus Lebewesen“ und wurde zum Begründer des Konzepts der Biogenese, das argumentierte, dass Leben nur aus vorherigem Leben entstehen kann.

Der französische Mikrobiologe L. Pasteur (1822–1895) bewies mit seinen Experimenten mit Viren endgültig die Widersprüchlichkeit der Idee der spontanen Lebensentstehung. Nachdem er diese Hypothese widerlegt hatte, stellte er jedoch keine eigene auf und brachte kein Licht auf die Frage nach dem Ursprung des Lebens.

Dennoch waren die Experimente von L. Pasteur von großer Bedeutung für die Gewinnung von reichhaltigem empirischem Material auf dem Gebiet der Mikrobiologie seiner Zeit.

Panspermie-Hypothese– über den überirdischen Ursprung des Lebens durch die Überführung der „Embryonen des Lebens“ aus dem Weltraum auf die Erde – wurde erstmals Ende des 19. Jahrhunderts von dem deutschen Biologen und Arzt G. Richter geäußert. Der Begriff Panspermie (aus dem Griechischen. Pfanne- alle, Sperma– Samen) ermöglicht die Entstehung des Lebens zu unterschiedlichen Zeiten in verschiedenen Teilen des Universums und seine Übertragung auf unterschiedliche Weise auf die Erde (Meteoriten, Asteroiden, kosmischer Staub).

Tatsächlich liegen inzwischen einige Daten vor, die auf die Möglichkeit der Bildung organischer Substanzen auf chemischem Wege unter Weltraumbedingungen hinweisen. So wurden 1975 Aminosäurevorläufer im Mondboden gefunden. Die einfachsten Kohlenstoffverbindungen, darunter auch solche in der Nähe von Aminosäuren, wurden in interstellaren Wolken entdeckt. In Meteoriten wurden Aldehyde, Wasser, Alkohole, Blausäure usw. gefunden.

Das Konzept der Panspermie wurde von den größten Wissenschaftlern des späten 19. und frühen 20. Jahrhunderts geteilt: dem deutschen Chemiker und Agronomen J. Liebig, dem englischen Physiker W. Thomson, dem deutschen Naturforscher G. Helmholtz und dem schwedischen physikalischen Chemiker S. Arrhenius . Im Jahr 1907 beschrieb S. Arrhenius in seinen Schriften sogar, wie lebende Sporen von Organismen mit Staubpartikeln von anderen Planeten in den Weltraum entkommen. Unter dem Einfluss des Sternenlichtdrucks rasten sie durch die Weiten des Weltraums, landeten auf Planeten und begannen dort, wo günstige Bedingungen herrschten (auch auf der Erde), ein neues Leben. Die Ideen der Panspermie wurden auch von einigen russischen Wissenschaftlern unterstützt: dem Geophysiker P. Lazarev, dem Biologen L. Berg und dem Bodenbiologen S. Kostychev.

Es gibt eine Vorstellung von der Entstehung des Lebens auf der Erde fast seit seiner Entstehung. Wie Sie wissen, entstand die Erde vor etwa 5 Milliarden Jahren. Das bedeutet, dass Leben während der Entstehung des Sonnensystems, also im Weltraum, entstanden sein könnte. Da die Dauer der Entwicklung der Erde und des Lebens auf ihr geringfügig variiert, gibt es eine Version, dass das Leben auf der Erde eine Fortsetzung ihrer ewigen Existenz ist. Diese Position steht der Theorie der ewigen Existenz des Lebens im Universum nahe. Auf der Skala des globalen Evolutionsprozesses kann davon ausgegangen werden, dass die Entstehung des Lebens auf der Erde offenbar mit der Entstehung und Existenz der Materie zusammenfällt. Der Akademiker V. Vernadsky teilte die Idee der Ewigkeit des Lebens nicht im Kontext seiner Umverteilung im Raum, sondern im Sinne der Untrennbarkeit und Verbundenheit von Materie und Leben. Er schrieb, dass „Leben und Materie untrennbar miteinander verbunden sind und es keine zeitliche Abfolge zwischen ihnen gibt.“ Der russische Biologe und Genetiker Timofeev-Resovsky (1900-1982) weist auf die gleiche Idee hin. In seinem kurzen Abriss der Evolutionstheorie (1977) bemerkte er witzig: „Wir sind alle solche Materialisten, dass wir uns alle wahnsinnig Sorgen darüber machen, wie das Leben entstanden ist.“ Gleichzeitig ist es uns egal, wie Materie entstanden ist. Hier ist alles einfach. Materie ist ewig, das war sie schon immer, und es bedarf keiner Fragen. War immer. Aber das Leben muss notwendigerweise entstehen. Oder vielleicht war sie auch schon immer dort. Und es besteht kein Grund für Fragen, es war einfach schon immer da, das ist alles.“

Um Panspermie zu untermauern, liefert die populärwissenschaftliche Literatur „Fakten“ über nicht identifizierte Flugobjekte, die Ankunft von Außerirdischen auf der Erde und topologische Felsmalereien.

Für dieses Konzept gibt es jedoch keine ernsthaften Beweise und es gibt viele Argumente, die dagegen sprechen. Es ist bekannt, dass der Bereich der Lebensbedingungen für die Existenz von Lebewesen recht eng ist. Daher ist es unwahrscheinlich, dass lebende Organismen im Weltraum unter dem Einfluss von ultravioletten Strahlen, Röntgenstrahlen und kosmischer Strahlung überleben würden. Es kann jedoch nicht ausgeschlossen werden, dass bestimmte Lebensvoraussetzungen aus dem Weltraum auf unseren Planeten gelangen. Es ist anzumerken, dass dies nicht von grundlegender Bedeutung ist, da das Konzept der Panspermie das Problem der Entstehung des Lebens nicht grundsätzlich löst, sondern es nur über die Erde hinaus überträgt, ohne den eigentlichen Mechanismus seiner Entstehung aufzudecken.

Somit wurde bisher keine der vier aufgeführten Hypothesen durch zuverlässige experimentelle Studien bestätigt.

Die fünfte Hypothese erscheint aus Sicht der modernen Wissenschaft am überzeugendsten – Hypothese über die Entstehung des Lebens in der historischen Vergangenheit als Ergebnis der biochemischen Evolution. Seine Autoren sind der einheimische Biochemiker, Akademiker A. Oparin (1923) und der englische Physiologe S. Haldane (1929). Wir werden diese Hypothese im nächsten Abschnitt ausführlich diskutieren.

Hypothese über die Entstehung des Lebens in der historischen Vergangenheit als Ergebnis der biochemischen Evolution von A. I. Oparin

Aus der Sicht der Hypothese von A. Oparin sowie aus der Sicht der modernen Wissenschaft erfolgte die Entstehung von Leben aus unbelebter Materie als Ergebnis natürlicher Prozesse im Universum während der langen Evolution der Materie. Leben ist eine Eigenschaft der Materie, die zu einem bestimmten Zeitpunkt in ihrer Geschichte auf der Erde erschien. Dies ist das Ergebnis von Prozessen, die zunächst viele Milliarden Jahre lang auf der Skala des Universums und dann Hunderte Millionen Jahre lang auf der Erde ablaufen.

A. Oparin identifizierte mehrere Stadien der biochemischen Evolution, deren ultimatives Ziel eine primitive lebende Zelle war. Die Evolution verlief nach folgendem Schema:

1. Geochemische Entwicklung des Planeten Erde, die Synthese der einfachsten Verbindungen wie CO 2, 1 h[H 3, H 2 0 usw., der Übergang von Wasser vom dampfförmigen in den flüssigen Zustand als Folge des allmählichen Übergangs Abkühlung der Erde. Entwicklung der Atmosphäre und Hydrosphäre.

2. Die Bildung organischer Stoffe – Aminosäuren – aus anorganischen Verbindungen und deren Anreicherung im Primärozean durch den elektromagnetischen Einfluss der Sonne, kosmische Strahlung und elektrische Entladungen.

3. Allmähliche Komplikation organischer Verbindungen und Bildung von Proteinstrukturen.

4. Isolierung von Proteinstrukturen aus dem Medium, Bildung wässriger Komplexe und Schaffung einer wässrigen Hülle um Proteine.

5. Die Verschmelzung solcher Komplexe und die Bildung von Koazervaten (von lat. Koazervus– Gerinnsel, Haufen, Ansammlung), die in der Lage ist, Materie und Energie mit der Umwelt auszutauschen.

6. Aufnahme von Metallen durch Koazervate, was zur Bildung von Enzymen führte, die biochemische Prozesse beschleunigen.

7. Bildung hydrophober Lipidgrenzen zwischen Koazervaten und der äußeren Umgebung, die zur Bildung semipermeabler Membranen führten, die die Stabilität der Funktion des Koazervats gewährleisteten.

8. Entwicklung im Laufe der Evolution in diesen Formationen von Prozessen der Selbstregulation und Selbstreproduktion.

So entstand nach der Hypothese von A. Oparin eine primitive Form lebender Materie. Dies ist seiner Meinung nach die präbiologische Evolution der Materie.

Der Akademiker V. Vernadsky verband die Entstehung des Lebens mit einem gewaltigen Sprung, der die leblose Entwicklung der Erdkruste unterbrach. Dieser Sprung (Bifurkation) führte so viele Widersprüche in die Evolution ein, dass sie die Voraussetzungen für die Entstehung des Lebens schufen.

Das Leben ist das größte Wunder, das es auf unserem Planeten gibt. Die Probleme seiner Erforschung beschäftigen derzeit nicht nur Biologen, sondern auch Physiker, Mathematiker, Philosophen und andere Wissenschaftler. Das schwierigste Rätsel ist natürlich der Ursprung des Lebens auf der Erde.

Forscher streiten immer noch darüber, wie es dazu kam. Seltsamerweise hat die Philosophie einen wesentlichen Beitrag zur Erforschung dieses Phänomens geleistet: Diese Wissenschaft ermöglicht es, durch die Zusammenfassung riesiger Informationsmengen korrekte Schlussfolgerungen zu ziehen. Welche Versionen leiten Wissenschaftler auf der ganzen Welt heute? Hier sind die aktuellen Theorien zur Entstehung des Lebens auf der Erde:

• Das Konzept der spontanen Generation.
• Kreationismus oder die Theorie der göttlichen Schöpfung.
• Das Prinzip des stationären Zustands.
• Panspermie, deren Befürworter die natürliche „Produktivität“ jedes Planeten behaupten, auf dem geeignete Bedingungen herrschen. Diese Idee wurde insbesondere einst von dem bekannten Akademiker Wernadski entwickelt.
• Biochemische Evolution nach A.I. Oparin.

Betrachten wir alle diese Theorien über den Ursprung des Lebens auf der Erde etwas genauer.

Materialismus und Idealismus

Bereits im Mittelalter und früher, in der arabischen Welt, gingen einige Wissenschaftler sogar unter Einsatz ihres eigenen Lebens davon aus, dass die Welt als Ergebnis einiger natürlicher Prozesse ohne die Beteiligung einer göttlichen Essenz erschaffen werden könnte. Dies waren die ersten Materialisten. Dementsprechend galten alle anderen Standpunkte, die ein göttliches Eingreifen in die Erschaffung aller Dinge vorsahen, als idealistisch. Dementsprechend ist es durchaus möglich, den Ursprung des Lebens auf der Erde aus diesen beiden Positionen heraus zu betrachten.

Kreationisten argumentieren, dass Leben nur von Gott geschaffen werden konnte, während Materialisten die Theorie der Entstehung der ersten organischen Verbindungen und des Lebens aus anorganischen Substanzen vertreten. Ihre Version basiert auf der Komplexität oder Unmöglichkeit, jene Prozesse zu verstehen, die zum Leben in seiner modernen Form führten. Interessanterweise unterstützt die moderne Kirche diese Hypothese nur teilweise. Aus der Sicht der wissenschaftlich freundlichsten Persönlichkeiten ist es wirklich unmöglich, den Hauptplan des Schöpfers zu verstehen, aber wir können die Phänomene und Prozesse bestimmen, aufgrund derer das Leben entstand. Von einem wirklich wissenschaftlichen Ansatz ist dies jedoch noch sehr weit entfernt.

Derzeit herrscht der materialistische Standpunkt vor. Allerdings stellten sie nicht immer moderne Theorien über den Ursprung des Lebens auf. So war die Hypothese, dass die Entstehung und Entwicklung des Lebens auf der Erde spontan erfolgte, zunächst populär, und bereits im frühen 19. Jahrhundert fanden sich Befürworter dieses Phänomens.

Befürworter dieses Konzepts argumentierten, dass es bestimmte Naturgesetze gibt, die die Möglichkeit des willkürlichen Übergangs anorganischer Verbindungen in organische mit der anschließenden willkürlichen Entstehung von Leben bestimmen. Dazu gehört auch die Theorie der Erschaffung eines „Homunkulus“, einer künstlichen Person. Im Allgemeinen wird die spontane Entstehung des Lebens auf der Erde von einigen „Experten“ immer noch ernsthaft in Betracht gezogen... Zumindest ist es gut, dass sie über Bakterien und Viren sprechen.

Natürlich erwies sich dieser Ansatz später als falsch, aber er spielte eine wichtige Rolle und lieferte eine Menge wertvolles empirisches Material. Beachten Sie, dass die endgültige Ablehnung der Version des unabhängigen Ursprungs des Lebens erst Mitte des 19. Jahrhunderts erfolgte. Die grundsätzliche Unmöglichkeit eines solchen Prozesses wurde von Louis Pasteur bewiesen. Dafür erhielt der Wissenschaftler sogar einen bedeutenden Preis der Französischen Akademie der Wissenschaften. Bald treten die wichtigsten Theorien über die Entstehung des Lebens auf der Erde in den Vordergrund, die wir im Folgenden beschreiben werden.

Die Theorie des Akademikers Oparin

Moderne Vorstellungen über den Ursprung des Lebens auf der Erde basieren auf einer Theorie, die bereits 1924 von einem einheimischen Forscher, dem Akademiemitglied Oparin, aufgestellt wurde. Er widerlegte Redis Prinzip, das von der Möglichkeit nur der biogenen Synthese organischer Substanzen sprach, und wies darauf hin, dass dieses Konzept nur für den aktuellen Stand der Dinge gültig sei. Der Wissenschaftler wies darauf hin, dass unser Planet zu Beginn seiner Existenz ein riesiger Felsball war, auf dem es im Prinzip keine organische Substanz gab.

Oparins Hypothese war, dass der Ursprung des Lebens auf dem Planeten Erde ein langfristiger biochemischer Prozess ist, dessen Rohstoffe übliche Verbindungen sind, die auf jedem Planeten zu finden sind. Der Akademiker vermutete, dass der Übergang dieser Stoffe in komplexere Stoffe unter dem Einfluss extrem starker physikalischer und chemischer Faktoren möglich sei. Oparin stellte als erster eine Hypothese über die kontinuierliche Umwandlung und Wechselwirkung organischer und anorganischer Verbindungen auf. Er nannte es „biochemische Evolution“. Nachfolgend sind die Hauptstadien der Entstehung des Lebens auf der Erde nach Oparin aufgeführt.

Stufe der chemischen Evolution

Vor etwa vier Milliarden Jahren, als unser Planet ein riesiges und lebloses Gestein in den Tiefen des Weltraums war, lief auf seiner Oberfläche bereits der Prozess der nichtbiologischen Synthese von Kohlenstoffverbindungen ab. Während dieser Zeit stießen Vulkane gigantische Mengen Lava und heiße Gase aus. Beim Abkühlen in der Primäratmosphäre verwandelten sich die Gase in Wolken, aus denen unaufhörlich sintflutartige Regenfälle fielen. Alle diese Prozesse fanden über Millionen von Jahren statt. Aber entschuldigen Sie, wann begann der Ursprung des Lebens auf der Erde?

Gleichzeitig entstanden durch die Schauer riesige Primärmeere, deren Wasser extrem mit Salzen gesättigt war. Dort gelangten die ersten organischen Verbindungen, deren Entstehung in der Atmosphäre unter dem Einfluss starker elektrischer Entladungen und UV-Strahlung erfolgte. Allmählich nahm ihre Konzentration zu, bis sich die Meere in eine Art „Brühe“ verwandelten, die mit Peptiden gesättigt war. Doch wie ging es weiter und wie entstanden aus dieser „Suppe“ die ersten Zellen?

Bildung von Eiweißverbindungen, Fetten und Kohlenhydraten

Und erst im zweiten Stadium erscheinen in der „Brühe“ echte Proteine ​​und andere Verbindungen, aus denen das Leben aufgebaut ist. Die Bedingungen auf der Erde wurden milder, Kohlenhydrate, Proteine ​​und Fette, die ersten Biopolymere und Nukleotide erschienen. So entstanden Koazervattröpfchen, die den Prototyp echter Zellen darstellten. Grob gesagt war dies die Bezeichnung für Tropfen aus Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten (wie in Suppen). Diese Formationen konnten jene Stoffe aufnehmen und absorbieren, die im Wasser der Primärmeere gelöst waren. Gleichzeitig fand eine Art Evolution statt, deren Ergebnis Tropfen mit erhöhter Widerstandsfähigkeit und Stabilität gegenüber Umwelteinflüssen waren.

Aussehen der ersten Zellen

Tatsächlich verwandelte sich diese amorphe Formation im dritten Stadium in etwas „Bedeutungsvolleres“. Das heißt, in eine lebende Zelle, die zum Prozess der Selbstreproduktion fähig ist. Die natürliche Auswahl der Tropfen, die wir oben bereits besprochen haben, wurde immer strenger. Die ersten „fortgeschrittenen“ Koazervate verfügten bereits über einen, wenn auch primitiven, Stoffwechsel. Wissenschaftler vermuten, dass der Tropfen, nachdem er eine bestimmte Größe erreicht hatte, in kleinere Formationen zerfiel, die alle Merkmale der Mutterzelle aufwiesen.

Nach und nach bildete sich um den Kern des Koazervats eine Lipidschicht, wodurch eine vollwertige Zellmembran entstand. So entstanden die Primärzellen, die Archezellen. Es ist dieser Moment, der zu Recht als Ursprung des Lebens auf der Erde angesehen werden kann.

Ist die nichtbiologische Synthese organischer Stoffe real?

Was die Hypothese über den Ursprung des Lebens auf der Erde aus Oparin betrifft... Viele Menschen haben sofort eine Frage: „Wie realistisch ist die Bildung organischer Materie aus anorganischer Materie unter natürlichen Bedingungen?“ Viele Forscher haben sich solche Gedanken gemacht!

Im Jahr 1953 modellierte der amerikanische Wissenschaftler Miller die Uratmosphäre der Erde mit ihren unglaublichen Temperaturen und elektrischen Entladungen. In dieses Medium wurden einfache anorganische Verbindungen gegeben. Dadurch entstanden dort Essig- und Ameisensäure sowie andere organische Verbindungen. So entstand das Leben auf der Erde. Kurz gesagt kann dieser Prozess durch das philosophische Gesetz des „Übergangs von Quantität in Qualität“ charakterisiert werden. Einfach ausgedrückt: Mit der Anreicherung einer bestimmten Menge an Proteinen und anderen Substanzen im Primärozean erhalten diese Verbindungen unterschiedliche Eigenschaften und die Fähigkeit zur Selbstorganisation.

Stärken und Schwächen von Oparins Theorie

Das von uns betrachtete Konzept weist nicht nur Stärken, sondern auch Schwächen auf. Die Stärke der Theorie liegt in ihrer Logik und experimentellen Bestätigung der abiotischen Synthese organischer Verbindungen. Im Prinzip könnte dies der Ursprung und die Entwicklung des Lebens auf der Erde sein. Eine große Schwäche ist die Tatsache, dass bisher niemand erklären kann, wie Koazervate zu einer komplexen biologischen Struktur entarten konnten. Sogar Befürworter der Theorie geben zu, dass der Übergang von einem Protein-Fett-Tropfen zu einer vollwertigen Zelle sehr zweifelhaft ist. Wir übersehen wahrscheinlich etwas, wenn wir uns unbekannte Faktoren nicht berücksichtigen. Derzeit sind sich alle Wissenschaftler darüber im Klaren, dass es einen starken Sprung gab, der die Selbstorganisation der Materie ermöglichte. Wie konnte das überhaupt passieren? Es ist immer noch unklar... Welche anderen Haupttheorien über den Ursprung des Lebens auf der Erde gibt es?

Theorie der Panspermie und des Steady State

Wie wir bereits sagten, wurde diese Version einst vom berühmten Akademiker Wernadski vehement unterstützt und „gefördert“. Im Allgemeinen kann die Theorie der Panspermie nicht isoliert vom Konzept eines stationären Zustands diskutiert werden, da sie das Prinzip der Entstehung des Lebens unter demselben Gesichtspunkt betrachtet. Sie sollten wissen, dass dieses Konzept erstmals Ende des 19. Jahrhunderts vom Deutschen Richter vorgeschlagen wurde. 1907 wurde er vom schwedischen Forscher Arrhenius unterstützt.

Wissenschaftler, die an diesem Konzept festhalten, glauben, dass Leben im Universum einfach existierte und immer existieren wird. Die Übertragung von Planet zu Planet erfolgt mit Hilfe von Kometen und Meteoriten, die die Rolle eigenartiger „Samen“ spielen. Der Nachteil dieser Theorie besteht darin, dass angenommen wird, dass das Universum selbst vor etwa 15 bis 25 Milliarden Jahren entstanden ist. Es sieht überhaupt nicht nach Ewigkeit aus. Wenn man bedenkt, dass die potenziell für die Entstehung von Leben geeigneten Planeten um ein Vielfaches kleiner sind als gewöhnliche Gesteinsplanetoiden, stellt sich ganz logisch die Frage: „Wann und wo hat sich das Leben gebildet und wie hat es sich mit solcher Geschwindigkeit im gesamten Universum ausgebreitet?“ unter Berücksichtigung der unrealistischen Entfernungen?“

Es sei daran erinnert, dass das Alter unseres Planeten nicht mehr als 5 Milliarden Jahre beträgt. Kometen und Asteroiden fliegen viel langsamer als das Licht, sodass sie möglicherweise einfach nicht genug Zeit haben, um die „Samen“ des Lebens auf der Erde zu säen. Befürworter der Panspermie vermuten, dass bestimmte Samen (z. B. Sporen von Mikroorganismen) „auf Lichtstrahlen“ mit angemessener Geschwindigkeit transportiert werden ... Doch durch jahrzehntelange Raumfahrt konnte nachgewiesen werden, dass es im Weltraum etliche freie Teilchen gibt. Die Wahrscheinlichkeit dieser Methode zur Verbreitung lebender Organismen ist zu gering.

Einige Forscher vermuten heute, dass jeder Planet, der für Leben geeignet ist, irgendwann Proteinkörper bilden könnte, der Mechanismus dieses Prozesses ist uns jedoch unbekannt. Andere Wissenschaftler sagen, dass es im Universum vielleicht einige „Wiegen“ gibt, Planeten, auf denen sich Leben bilden kann. Es klingt natürlich wie eine Art Science-Fiction... Aber wer weiß. In den letzten Jahren hat sich im In- und Ausland nach und nach eine Theorie herausgebildet, deren Bestimmungen von den ursprünglich in den Atomen von Stoffen kodierten Informationen sprechen...

Angeblich liefern diese Daten genau den Anstoß, der zur Umwandlung einfachster Koazervate in Archezellen führt. Wenn wir logisch denken, dann ist dies dieselbe Theorie über die spontane Entstehung des Lebens auf der Erde! Im Allgemeinen ist es schwierig, das Konzept der Panspermie als vollständige wissenschaftliche These zu betrachten. Ihre Befürworter können nur sagen, dass das Leben von anderen Planeten auf die Erde gebracht wurde. Aber wie ist es dort entstanden? Darauf gibt es keine Antwort.

„Geschenk“ vom Mars?

Heute ist mit Sicherheit bekannt, dass es auf dem Roten Planeten tatsächlich Wasser gab und alle Bedingungen für die Entwicklung von Proteinleben günstig waren. Die Daten, die dies bestätigen, wurden dank der Arbeit an der Oberfläche von zwei Landern gleichzeitig gewonnen: Spirit und Curiosity. Doch Wissenschaftler streiten immer noch leidenschaftlich: Gab es dort Leben? Tatsache ist, dass die von denselben Rovern erhaltenen Informationen auf die kurzfristige (geologische) Existenz von Wasser auf diesem Planeten hinweisen. Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, dass sich dort im Prinzip vollwertige Eiweißorganismen entwickelt haben? Auch auf diese Frage gibt es keine Antwort. Auch wenn das Leben vom Mars auf unseren Planeten kam, erklärt dies in keiner Weise den Prozess seiner Entwicklung dort (über den wir bereits geschrieben haben).

Wir haben also die Grundkonzepte des Ursprungs des Lebens auf der Erde untersucht. Welche davon absolut wahr sind, ist unbekannt. Das Problem ist, dass es noch keinen einzigen experimentell bestätigten Test gibt, der zumindest Oparins Konzept bestätigen oder widerlegen könnte, ganz zu schweigen von anderen Thesen. Ja, wir können Proteine ​​problemlos synthetisieren, aber wir können kein Lebendprotein erhalten. Den Wissenschaftlern steht also noch viele Jahrzehnte Arbeit bevor.

Es gibt noch ein weiteres Problem. Tatsache ist, dass wir intensiv nach kohlenstoffbasiertem Leben suchen und versuchen, genau zu verstehen, wie es entstanden ist. Was wäre, wenn das Konzept des Lebens viel umfassender wäre? Was wäre, wenn es auf Silizium basieren könnte? Grundsätzlich widerspricht diese Sichtweise nicht den Prinzipien der Chemie und Biologie. Auf dem Weg, Antworten zu finden, stoßen wir auf immer neue Fragen. Derzeit haben Wissenschaftler mehrere grundlegende Thesen aufgestellt, anhand derer Menschen nach potenziell bewohnbaren Planeten suchen. Hier sind sie:

• Der Planet soll in der sogenannten „Komfortzone“ um den Stern kreisen: Seine Oberfläche soll weder zu heiß noch zu kalt sein. Grundsätzlich erfüllen mindestens ein oder zwei Planeten in jedem Sternensystem diese Anforderung (insbesondere Erde und Mars).
• Die Masse eines solchen Körpers sollte durchschnittlich sein (innerhalb des Eineinhalbfachen der Erdgröße). Zu große Planeten haben entweder eine unrealistisch hohe Schwerkraft oder sind Gasriesen.
• Mehr oder weniger hochorganisiertes Leben kann nur in der Nähe relativ alter Sterne (mindestens drei bis vier Milliarden Jahre) existieren.
• Der Stern sollte seine Parameter nicht ernsthaft ändern. Es ist sinnlos, in der Nähe von Weißen Zwergen oder Roten Riesen nach Leben zu suchen: Wäre es dort gewesen, wäre es aufgrund extrem ungünstiger Umweltbedingungen längst ausgestorben.
• Es ist wünschenswert, dass das Sternensystem einzeln ist. Moderne Forscher widersprechen dieser These grundsätzlich. Es ist möglich, dass ein Doppelsternsystem mit zwei Sternen an gegenüberliegenden Enden noch mehr potenziell bewohnbare Planeten enthalten könnte. Darüber hinaus wird heute immer häufiger davon gesprochen, dass es irgendwo am Rande des Sonnensystems eine Gasstaubwolke gibt, den Vorläufer der ungeborenen zweiten Sonne.

Abschließende Schlussfolgerungen

Was können wir also abschließend sagen? Erstens fehlen uns dringend Daten über die genauen Umweltbedingungen auf der neu entstandenen Erde. Um diese Informationen zu erhalten, sollte man idealerweise die Entwicklung eines Planeten beobachten, der unserem in anderer Hinsicht ähnlich ist. Darüber hinaus fällt es den Forschern immer noch schwer, genau zu sagen, welche Faktoren den Übergang koazervatierter Archekapellen in vollwertige Zellen stimulieren. Vielleicht werden weitere eingehende Untersuchungen des Genoms von Lebewesen einige Antworten liefern.

Die Geschichte des Lebens auf der Erde birgt viele Geheimnisse. Ob sie jemals entdeckt werden, wird von der zukünftigen Entwicklung der Wissenschaft abhängen.

Wir beschränken uns auf eine kulturhistorische Betrachtung aller Hypothesen zur Entstehung des Lebens auf der Erde. Im Rahmen des naturwissenschaftlichen Konzepts legen wir besonderen Wert auf konstruktive theoretische Modelle der Theorie der biochemischen Evolution.

Da die biologische Zeit – das Alter – einen von der Vergangenheit in die Zukunft gerichteten „Zeitpfeil“ hat und durch den Dreiklang: Geburt – Altern – Tod beschrieben wird, entstand die evolutionäre Idee bereits in der Mythologie und wurde in der antiken Naturphilosophie geformt Theorie der spontanen Erzeugung Leben aus unbelebter Materie, während man auf der Grundlage eines naiven Transformismus durch eine zufällige Kombination einzelner Organe (Empedokles, 495-435 v. Chr.) Mehrzeugung annahm, eine plötzliche Transformation von Arten (Anaximenes, 384-322 v. Chr.). Aristoteles (384-322 v. Chr.) formalisierte die Theorie der spontanen Entstehung des Lebens in eine Theorie der allmählichen Entwicklung lebender Formen (von einfach zu komplex), die sich im Mittelalter mit ihr überschneidet die Theorie des Kreationismus.

Kreationismus(Schöpfung, Schöpfung) – enthält die These über die göttliche Schöpfung der Welt und des Menschen. Nach dieser Theorie ist Leben das Ergebnis übernatürlicher Ereignisse in der Vergangenheit. Viele Wissenschaftler in der Ästhetik des Denkens verbinden tatsächlich die Evolutionsidee mit dem Kreationismus. Es scheint uns, dass die Denkästhetik des russischen Philosophen des 20 Wunsch des Denkens. Es wird gedacht oder nicht gedacht. Und wenn wir darüber nachdenken, wenn wir uns an diesem Schnittpunkt in der Fülle unseres gesammelten Seins befinden, wird es nicht an uns vorbeigehen. Dann sind wir dieses Gedankens oder, mit anderen Worten, des Geschenks würdig. Die Gabe ergibt sich nicht aus unseren Verdiensten, wir sind ihrer erst würdig, wenn sie uns widerfährt, und dies ist ein Weg entlang eines Bogens und nicht horizontal, da wir mit dem Höchsten, dem Überbewusstsein, verbunden und verschmolzen sind.“

Im 17. Jahrhundert entstand dort Biogenese-Theorie, was auf die Aussage hinausläuft, dass Leben nur aus einem früheren Leben entstehen kann, also „Leben aus dem Leben“. Es wurde vom italienischen Arzt und Biologen F. Redi entwickelt und ist in der Literatur als „Redi-Prinzip“ bekannt. Im Jahr 1862 bewies der französische Biologe Louis Pasteur mit überzeugenden Experimenten die Unmöglichkeit der spontanen Erzeugung einfachster Organismen unter modernen Bedingungen und stellte den Grundsatz „Alle Lebewesen entstehen aus Lebewesen“ auf. Die Denkästhetik des Begründers der modernen Mikrobiologie und Immunologie, L. Pasteur, überschneidet sich deutlich mit dem Kreationismus in der folgenden Aussage: „Je mehr ich die Natur studiere, desto mehr habe ich Ehrfurcht vor den Werken des Schöpfers.“ Ich bete, während ich im Labor arbeite.“

Das Prinzip der Komplementarität evolutionärer Ideen mit dem Kreationismus ist auch charakteristisch für das Entwicklungsprinzip von Zh.B. Lamarck (1744-1829), der folgende Prinzipien postulierte: Organismen sind veränderlich; Arten (und andere taxonomische Kategorien) sind vorläufig und werden nach und nach in neue Arten umgewandelt; Der allgemeine Trend historischer Veränderungen in Organismen ist die allmähliche Verbesserung ihrer Organisation (Abstufung), deren treibende Kraft der ursprüngliche (vom Schöpfer festgelegte) Wunsch der Natur nach Fortschritt ist. Der Lamarckismus zeichnet sich durch zwei komplementäre Merkmale aus: Teleologismus – als inhärenter Wunsch nach Verbesserung von Organismen, Organismuszentrismus – Anerkennung des Organismus als elementare Einheit der Evolution.

Charles Darwin (1809 - 1882) schuf durch die Verallgemeinerung individueller Evolutionsideen eine kohärente, detaillierte Evolutionstheorie. Als treibende Kräfte der Evolution betrachtete er die erbliche Variabilität und die natürliche Selektion und den Organismus jeder Art, also eigentlich einzelne Individuen, als elementare Einheit der Evolution. Überlebende Individuen bringen die nächste Generation hervor und somit werden „erfolgreiche“ positive Veränderungen an nachfolgende Generationen weitergegeben. Sehr oft wird Charles Darwins Theorie der natürlichen Auslese dem Kreationismus gegenübergestellt. Wenden wir uns jedoch der Denkästhetik von Charles Darwin zu: „Die Welt beruht auf Mustern und erscheint in ihren Erscheinungsformen als ein Produkt des Geistes – dies ist ein Hinweis auf ihren Schöpfer.“

„Gott, wahrhaftig ex-Maschine, erlaubt uns, über den Abgrund zwischen den Lebenden und den Toten, der Natur und dem Geist zu springen und gleichzeitig den Abgrund zu bewahren.“ Gott (der Schöpfer) ist ein komplexes, kreatives Konstrukt unseres Geistes, das die Fähigkeit demonstriert der Zivilisation der Menschheit, abstrakt zu denken. Im Mittelalter wurde die Theorie des Kreationismus in konfessionellen philosophischen Theologien und Religionen formalisiert, die auf der These basieren: „Gott erkennt man nur durch den Glauben“, wodurch die Religion den Glauben an die göttliche Erschaffung der Welt von der Wissenschaft, d.h. von die wissenschaftliche Methode zur Kenntnis der Welt, basierend auf einer Reihe empirischer und theoretischer Methoden. Gleichzeitig erhalten Gut und Böse in der Religion eine heilige Sanktion und der Mensch findet inneren Frieden und Licht für die Arbeit in unserer unvollkommenen Welt. Dies kommt am deutlichsten in der folgenden Lehre von M.V. zum Ausdruck. Lomonosov: „Ein Mathematiker ist nicht gesund, wenn er den göttlichen Willen mit einem Kompass messen will. Das ist der Theologielehrer, wenn er meint, man könne aus dem Psalter Astronomie und Chemie lernen.“

Sie versuchten, die Entstehung des Lebens auf der Erde zu erklären, indem sie es aus anderen kosmischen Welten einführten. Im Jahr 1865 stellte der deutsche Arzt G. Richter die Hypothese der Kosmozoen (kosmische Rudimente) auf, wonach das Leben ewig ist und die im kosmischen Raum lebenden Rudimente von einem Planeten auf einen anderen übertragen werden können. Entstanden Steady-State-Theorie, wonach das Leben schon immer existiert hat, gewissermaßen basierend auf dem „Redi-Prinzip“. Diese Hypothese wurde von vielen Wissenschaftlern des 19. Jahrhunderts unterstützt – W. Thompson, G. Helmholtz und anderen. Die Theorie des stationären Zustands wurde bis zu einem gewissen Grad von unserem großen Wissenschaftler V.I. geteilt. Wernadskij glaubte, dass das Leben auf der Erde gleichzeitig mit der Entstehung der Erde entstand.

Die Steady-State-Theorie im Richter-Modell überschneidet sich mit Panspermie-Theorie, das 1907 vom berühmten schwedischen Naturforscher S. Arrhenius aufgestellt wurde: „Die Embryonen des Lebens existieren ewig im Universum, die sich unter dem Druck von Lichtstrahlen im Weltraum bewegen; Sie fallen in die Schwerkraftsphäre des Planeten, siedeln sich auf seiner Oberfläche an und legen den Anfang des Lebens auf diesem Planeten.“ Strukturell werden die theoretischen Möglichkeiten der Panspermie durch eine Reihe von Experimenten bestätigt: der Nachweis von Spuren organischer Verbindungen in Meteoriten- und Kometensubstanzen, Aminosäurevorläufern im Mondboden, Spuren von Mikroorganismen in einem Meteoriten, der vermutlich marsischen Ursprungs ist. Es ist offensichtlich, dass diese Entdeckungen der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts mit der Erforschung des Weltraums durch den Menschen erweitert werden.

Im Rahmen des naturwissenschaftlichen Prinzips der globalen Evolution ist die Theorie des stationären Zustands jedoch nicht zielführend, und auch die Theorie der Panspermie bietet keinen Erklärungsmechanismus für die primäre Entstehung des Lebens; es verlagert einfach das Problem des Ursprungs des Lebens an einen anderen Ort im Universum.

Im Rahmen der evolutionären „Pfeile der Zeit“, die auf dem Prinzip der Komplementarität basieren, bleiben also zwei sich gegenseitig ausschließende und möglicherweise komplementäre Theorien des Kreationismus und Theorie der biochemischen Evolution. Unserer Meinung nach erscheinen im Schnittpunkt dieser Theorien sowohl der Glaube an religiösen Fanatismus als auch an den wissenschaftlichen Absolutismus ungerechtfertigt. Es scheint uns, dass das Gefühl des „religiösen Glaubens an das Höhere, Überbewusste und der Bewunderung“ für die Harmonie der Natur auf der Erde und im Weltraum und der Glaube daran, dass alles im „konzeptuellen Fundus (wie im Genpool) der Erde“ liegt Elemente sind bedeutsam und wichtig und bilden nicht nur die Grundlage der spirituellen, sondern auch der materiellen Kultur der menschlichen Zivilisation.

Das in den 70er Jahren des 20. Jahrhunderts formulierte anthropische Prinzip spricht für die Nichtzufälligkeit des Prozesses sowohl der Entstehung als auch der Entwicklung des Lebens. Sein Wesen liegt in der Tatsache, dass selbst eine geringfügige Abweichung im Wert einer der Grundkonstanten das Auftreten hochgeordneter Strukturen im Universum unmöglich macht. Beispielsweise macht eine Erhöhung der Planckschen Konstante um 10 % die Verbindung eines Protons mit einem Neutron unmöglich, d. h. die Nukleosynthese wird unmöglich. Eine Verringerung der Planckschen Konstante um 10 % würde zur Bildung eines stabilen 2-He-Kerns führen, was in den frühen Stadien der Expansion des Universums zur Verbrennung des gesamten Wasserstoffs oder in späteren Stadien zum Kollaps von Sternen führen würde. Die Wissenschaft ist auf eine große Gruppe von Tatsachen gestoßen, deren getrennte Betrachtung den Eindruck unerklärlicher, an ein Wunder grenzender Zufälle erweckt. (ausführlicher: Barron J.D., Tipler F.J. The antropic cosmological Principle, Oxford, 2. Auflage, 1986). Laut dem Physiker J. Wheeler: „Der lebensspendende Faktor liegt im Zentrum des gesamten Mechanismus und konstruiert die Welt.“

Gleichzeitig basieren konstruktive theoretische Modelle der biochemischen Evolution auf der Hypothese, dass Leben als Ergebnis von Prozessen entstanden ist, die chemischen und physikalischen Gesetzen gehorchen. Daher stellen wir, ob berechtigt oder nicht, die Gesetze der Physik und Chemie in den Mittelpunkt „des gesamten Mechanismus, der die Welt aufbaut“.

Die ersten drei Stadien gehören zur Periode der chemischen Evolution, ab der vierten beginnt die biologische Evolution. Die Idee der chemischen Evolution wurde durch eine Reihe von Experimenten bestätigt. Der Beginn dieser Arbeit wurde 1953 von S. Miller und G. Urey gelegt, die unter dem Einfluss einer Funkenladung auf ein Gasgemisch aus Methan und Wasserdampf erstmals eine Reihe kleiner organischer Moleküle erhielten die Möglichkeit der abiogenen Synthese organischer Verbindungen in Systemen, die die erwartete Zusammensetzung der primären Erdatmosphäre simulieren.

Die komplexen Prozesse der chemischen Evolution, die sich zur biochemischen und biologischen Evolution entwickeln, können in einer einfachen Abfolge ausgedrückt werden: Atome
einfache Moleküle
komplexe Makromoleküle und ultramolekulare Systeme (Probionten)

Einzeller.

Die ersten Zellen gelten als Prototyp aller lebenden Organismen von Pflanzen, Tieren und Bakterien.

In diesem physikalischen und chemischen Aufbau aller Lebewesen ist jedoch das anthropische Prinzip natürlicherweise vorhanden, d.h. Glaube an die nicht zufällige Natur des Entstehungsprozesses und der Entwicklung des Lebens auf der Erde. Darüber hinaus wird die Möglichkeit einer Überschneidung der Theorie der biochemischen Evolution irdischer Materie mit der Theorie der Panspermie nicht ausgeschlossen. Die Theorie der biochemischen Evolution selbst erhielt den wissenschaftlichen Charakter der theoretischen Konstruktion von Modellen, der durch die geochronologische Geschichte der Erde erst im 20. Jahrhundert nach der Entdeckung der molekulargenetischen Ebene der biologischen Ebene der Materie und der Entstehung der Evolutionschemie experimentell bestätigt wurde .

Die Theorie der biochemischen Evolution basiert auf dem Konzept der Abiogenese – der Bildung organischer Verbindungen, die in der Lebewesen außerhalb des Körpers vorkommen, ohne Beteiligung von Enzymen.

Alle zahlreichen Hypothesen, die in den 60er und 80er Jahren des 20. Jahrhunderts aufgestellt wurden, hatten eindeutig Widerspruch zur Frage der Eigenschaften des protobiologischen Systems, d. h. des präzellulären Vorfahren, zum Ausdruck gebracht. Das Problem bestand darin, dass zwischen der chemischen Form der Materie, die noch kein Leben ist, und der biologischen Form der Materie, die bereits Leben ist, eine präbiotische Struktur besteht, die mit dem Übergang von der physikalisch-chemischen Evolution zur biologischen Evolution verbunden ist. Es war notwendig, eine Art präzelluläre Struktur zu finden, die sich so entwickeln konnte, dass sie genetischen Transformationen und natürlicher Selektion ausgesetzt war. Als Ergebnis entstanden zwei Hypothesen – koazervante und genetische.

Grundlage der Koazervanshypothese ist die Behauptung, dass die Anfangsstadien der Biogenese mit der Bildung von Proteinstrukturen aus dem „Primärozean“ aufgrund von Koazervation verbunden waren – der spontanen Trennung einer wässrigen Lösung von Polymeren in Phasen mit unterschiedlichen Konzentrationen. Die Hauptbestimmungen dieser Hypothese wurden erstmals 1924 von A. I. Oparin formuliert (siehe: Oparin A. I. Leben, seine Natur, Herkunft und Entwicklung. M., 1968). Die Selektion als Hauptgrund für die Verbesserung der Koazervantien gegenüber primären Lebewesen ist die wichtigste Bestimmung von Oparins Hypothese.

Im Rahmen der Koazervant-Hypothese entstand ein methodisches Prinzip namens Holobiose, d.h. das Primat zellulärer Strukturen, die über die Fähigkeit zum elementaren Stoffwechsel, einschließlich der Enzymkatalyse, verfügen.

Wenn wir uns jedoch auf die Gleichgewichtsthermodynamik verlassen, entstehen die Moleküle von Lebewesen nicht spontan; ihre Bildung erfordert einen komplexen Mechanismus der kontinuierlichen und koordinierten Wirkung eines „Heizers“ und eines „Kühlers“ gemäß dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Proteinmolekül, das aus 20 Arten von Aminosäuren besteht, zufällig nach einem bestimmten Muster gebildet wird, ist gleich

Die Zahl im Nenner ist zu groß, als dass sie vom Verstand erfasst werden könnte. „Die Wahrscheinlichkeit ist, wie der Astronom Freud Hoyle behauptet, eklatant gering, so gering, dass es undenkbar wäre, selbst wenn das gesamte Universum aus einer organischen Suppe bestünde.“ Wenn wir jedoch zur Nichtgleichgewichtsthermodynamik übergehen, dann ist die Entropie der Strahlungsemission S. viel mehr Entropie der Materie S Sache. (Beträchtlich >> S real), dann die Wahrscheinlichkeit der Bildung geordneter Strukturen von Kristallen über Proteine ​​bis hin zu Nukleinsäuren nimmt stark zu.

Allerdings dafür Es ist unwahrscheinlich, dass natürliche Selektion allein ausreicht. Da es darauf abzielt, den Genpool einer Population von „defekten“ Genen zu befreien, erfolgt die Modifikation nur innerhalb des vorhandenen genetischen Materials als adaptive Reaktion auf Umweltveränderungen.

Kommt in den Vordergrund genetische Hypothese, Demnach entstanden erstmals Nukleinsäuren als Matrixgrundlage für die Proteinsynthese. Diese Hypothese wurde erstmals 1929 vom amerikanischen Genetiker G. Meller aufgestellt.

Im Rahmen der genetischen Hypothese entstand ein methodisches Prinzip namens Genobiose, die den Vorrang der Entstehung eines molekularen Systems mit den Eigenschaften eines genetischen Codes als Ergebnis der biochemischen Evolution behauptet.

Die Idee der diskreten Aufspaltung genetischer Merkmale wurde der natürlichen Selektion hinzugefügt, gewissermaßen basierend auf der Grundposition der Quantenmechanik: „Alles: Materie, Energie, Quanteneigenschaften von Teilchen – wirken als diskrete Größen, und keine davon.“ kann gemessen werden, ohne es zu verändern.“ Die genetische Hypothese verbindet die Theorie der biochemischen Evolution mit dem globalen Evolutionismus. und die Theorie vom Ursprung des Lebens auf der Erde ist mit dem Glauben an die Existenz eines „superrationalen, superintelligenten“ Teleologismus verbunden – als inhärenter Wunsch nach Verbesserung im gesamten Universum bis hin zur Schaffung eines „vernünftigen Beobachters“.

Das genetische Konzept ist aufgrund der Entdeckungen aus den 1980er Jahren mittlerweile weithin akzeptiert. Es wurde experimentell nachgewiesen, dass einfache Nukleinsäuren ohne Enzyme reduziert werden können. Die Fähigkeit von Nukleinsäuren, als Matrizen bei der Bildung komplementärer Ketten zu dienen, ist das überzeugendste Argument für die Idee der führenden Bedeutung des Erbmechanismus im Prozess der Biogenese und folglich für die genetische Hypothese über den Ursprung des Lebens.

Anfang der 1980er Jahre wurde klar, dass nur Ribonukleinsäure (RNA) die primäre Nukleinsäure sein konnte.

Mit anderen Worten: Es war das RNA-Molekül, das das makromolekulare Substrat des präzellulären Vorfahren darstellen konnte. Die entscheidende Entdeckung hinsichtlich der Rolle des RNA-Moleküls bei der Entstehung des Lebens ist folgende. Erstens ist dies der Nachweis der Fähigkeit der RNA, sich in Abwesenheit von Proteinenzymen selbst zu reproduzieren. Zweitens die Feststellung, dass eines der kleinen RNA-Moleküle (Ribosin) selbst die Funktionen eines Enzyms hat. Drittens schließlich wurde festgestellt, dass RNA autokatalytische Eigenschaften besitzt.

Wir können also davon ausgehen, dass die alte RNA beide Funktionen vereinte: katalytische und informationsgenetische, was die Möglichkeit der Selbstreproduktion eines makromolekularen Objekts ermöglichte. Mit anderen Worten, es erfüllte alle Anforderungen des Evolutionsmechanismus, indem es die Theorie der natürlichen Selektion mit der erblichen (genetischen) diskreten Aufteilung von Merkmalen (allelischen Genen) und mit der Theorie der Verknüpfung nicht-allelischer Gene kombinierte. Dies trug zur späteren Entwicklung des RNA-basierten makromolekularen Systems zu einem aus Sicht der Proteinsynthese effizienteren DNA-basierten makromolekularen System bei. Im Verlauf einer solchen Evolution kam es in den meisten Fällen zu einer Trennung informationsgenetischer und katalytischer Funktionen. Besonderes Augenmerk sollte auf die bedeutende Rolle der „Rechts-Links“-Dissymmetrie sowohl von Nukleinsäure- als auch von Proteinmolekülen gelegt werden, über deren Ursprung es viele Hypothesen gibt und die experimentell noch nicht belegt werden konnte. Es ist möglich, dass die Entstehung einer solchen Asymmetrie ebenso tiefgreifende Folgen für die Entstehung des Lebens hatte wie die Entstehung einer Baryon-Antibaryon-Asymmetrie für die Entwicklung des Universums.

Das Problem ist auch ist die Zeit und der Ort der Aktion- Die Erde vor etwa 4,5 Milliarden Jahren- eine einzigartige Arena für biochemische Evolution. Oder dieser Prozess geschah und geschieht spontan und gleichzeitig auf der Grundlage eines „superrationalen, superintelligenten“ Teleologismus in verschiedenen Teilen des Weltraums, und die Erde bot nur günstige Bedingungen für die Entwicklung des bereits entstandenen Lebens.

Auf der ontogenetischen (organistischen) Ebene der belebten Natur wird das Strukturmerkmal eines lebenden Organismus seit den 1940er Jahren als Zelle betrachtet – als Fabrik des Lebens. Mit anderen Worten, Die Zelle wird als niedrigstes Objekt der belebten Natur anerkannt, entweder als eigenständiger einzelliger Organismus oder als autonomer Teil eines vielzelligen Organismus. Präzelluläre Lebensformen – Viren – nehmen eine Zwischenstellung zwischen Leben und Nichtleben ein.

Erst in den frühen 60er Jahren des 20. Jahrhunderts tauchte das genetische Konzept der zellulären Organisation lebender Materie auf, das es ermöglichte, alle Lebewesen diskret in zwei Superreiche zu unterteilen – Prokaryoten Und Eukaryoten. Die grundlegendsten Unterschiede zwischen den beiden Arten von Organismen betreffen die Art der Organisation und Replikation auf genetischer Ebene; Struktur des Apparats, der Proteine ​​synthetisiert; die Art der „Auslöse“-Mechanismen der Proteinbiosynthese; Struktur des RNA-Moleküls; Organisation und Art des Photosyntheseapparates usw. Allerdings haben weder Prokaryoten noch Eukaryoten bestimmte evolutionäre Vorteile. Dies deutet darauf hin, dass beide Arten von Organismen von einem gemeinsamen Vorfahren abstammen Archaezellen, Kombination der Merkmale von Prokaryoten und Eukaryoten.

In den 1970er Jahren erhielt dieser Standpunkt durch die Entdeckung ernsthafte Bestätigung Archaebakterien, die je nach Art der Organisation des genetischen Apparats Prokaryoten sind und Eigenschaften aufweisen, die sie den Eukaryoten näher bringen. Derzeit am beliebtesten symbiotisch die Hypothese, dass eine eukaryontische Zelle das Ergebnis einer Symbiose mehrerer prokaryontischer Zellen ist.

Ein wichtiges Konzept der Funktionsweise der belebten Natur auf ontogenetischer Ebene ist ihr Funktionssystem. Nach diesem Konzept beruht die funktionale Systematik darauf, dass die Komponenten von Systemen nicht nur interagieren, sondern auch interagieren.

Das Konzept der funktionalen Systematik ist auf allen Strukturebenen der belebten Natur universell. Es basiert auf dem Zusammenspiel von mutationsbedingter (genetisch erblicher Aufspaltung alternativer Merkmale (allelischer Gene) und Verknüpfung nicht-allelischer Gene in der Geschlechtsgenetik) Selektion mit natürlicher Selektion, wenn Prozesse auf niedrigeren Ebenen sozusagen organisiert werden funktionelle Zusammenhänge auf höheren Ebenen und teilweise durch spezialisierte Regulierungsapparate (Homöostase), wie zum Beispiel Hormon- und Primärsysteme im tierischen Körper.

Das Konzept der funktionalen Systematik könnte auf molekulargenetischer Ebene und in Form einer Symbiose der methodischen Prinzipien von Holobiose und Genobiose auftreten.

Dieser Ansatz beseitigt bis zu einem gewissen Grad das Problem des Vorrangs von Proteinen oder DNA/RNA bei der Entstehung von Probionten. Es wird angenommen, dass sich das Leben auf der Grundlage des dynamischen Spiels kleiner (organischer und anorganischer) Moleküle entwickelte und die ersten Biopolymere möglicherweise das Ergebnis autokatalytischer Reaktionen kleiner Moleküle in Regentropfen waren, die vom ultravioletten Licht der Ursonne beleuchtet wurden. Es entsteht jedoch das Problem der Reifung dieser Tropfen zu koazervanten Tropfen gemäß dem Oparin-Szenario der „Primärbrühe“ oder zu primärer doppelsträngiger RNA gemäß der genetischen Hypothese und ihrer anschließenden Symbiose zu einer Archezelle.

Wenn wir unserer Meinung nach von dem Vorschlag von N.V. ausgehen, Timofeev-Resovskys Axiom, dass die Evolution der belebten Natur grundsätzlich unvorhersehbar ist, dann weist dieses Axiom auf einen ziemlich schwierigen Weg für die Erforschung des Ursprungs des Lebens auf der Erde und die anthropologische Erforschung der menschlichen Abstammung hin, der unserer Meinung nach zur Schnittstelle von führt mindestens drei Theorien (Konzepte), nämlich das naturwissenschaftliche Konzept der biochemischen Evolution mit den auf dem anthropischen Prinzip basierenden Konzepten der Panspermie und des Kreationismus und dem Prinzip des globalen Evolutionismus.

Wenn wir alle Daten analysieren, die Wissenschaftler im Rahmen verschiedener Studien erhalten konnten, wird deutlich, dass das Leben auf der Erde eine erstaunlich unglaubliche Tatsache ist. Die Wahrscheinlichkeit, dass es in unserem Universum auftaucht, ist vernachlässigbar. Alle Stadien der Entstehung des Lebens enthielten die Möglichkeit einer alternativen Entwicklung der Ereignisse, wodurch die Welt ein kalter kosmischer Abgrund geblieben wäre, ohne einen Hinweis nicht nur auf den menschlichen Geist, sondern auch auf die kleinste Mikrobe. Kreationisten erklären ein so unglaubliches Ereignis als göttliches Eingreifen. Die Existenz Gottes kann jedoch weder bewiesen noch widerlegt werden, und moderne Vorstellungen über den Ursprung des Lebens basieren, wie alle Wissenschaften im Allgemeinen, auf experimentellen Daten und theoretischen Entwicklungen, die in Frage gestellt oder bestätigt werden können.

Vitalismus

Das menschliche Wissen durchläuft eine Entwicklung, die in ihren Hauptpunkten dem von Darwin beschriebenen Prozess ähnelt. Theorien gelten, und die Stärksten überleben, diejenigen, die es geschafft haben, dem Ansturm der Gegenargumente standzuhalten oder sich ihnen anzupassen und zu verändern. Auch Hypothesen über den Ursprung des Lebens haben einen langen Entwicklungsweg hinter sich, dessen Abschluss noch nicht einmal angedeutet ist, da täglich neue Fakten entdeckt werden, die eine Korrektur bereits etablierter Ansichten erzwingen.

Ein wichtiger Meilenstein auf diesem Weg war der Vitalismus – die Theorie der ständigen spontanen Entstehung von Leben. Nach ihren Bestimmungen tauchten Mäuse in alten Lumpen und Würmer in verrotteten Essensresten auf. Der Vitalismus dominierte die Wissenschaft bis zu den Experimenten von Louis Pasteur im Jahr 1860, als er die Unmöglichkeit der spontanen Erzeugung lebender Organismen bewies. Die Ergebnisse schufen ein Paradoxon: Sie stärkten den Glauben an das Göttliche und zwangen Wissenschaftler, nach Beweisen für das zu suchen, was sie kürzlich widerlegt hatten. Die Wissenschaft versuchte zu erklären, dass die unabhängige Entstehung des Lebens zwar vor sehr langer Zeit stattfand und in Etappen erfolgte, die Millionen von Jahren dauerten.

Kohlenstoffsynthese

Die Situation schien aussichtslos, bis 1864 A.M. Butlerov machte keine wichtige Entdeckung.

Es gelang ihm, (Kohlenstoff) aus anorganischen Stoffen zu gewinnen (in seinem Experiment war es Formaldehyd). Die gewonnenen Daten zerstörten die beeindruckende Mauer, die zuvor lebende Organismen von der Welt der toten Materie getrennt hatte. Im Laufe der Zeit gelang es Wissenschaftlern, aus anorganischen Substanzen andere Varianten organischer Substanz zu gewinnen. Von diesem Moment an begannen sich moderne Vorstellungen über den Ursprung des Lebens zu bilden. Sie berücksichtigten nicht nur Daten aus der Biologie, sondern auch aus der Kosmologie und der Physik.

Folgen des Urknalls

Theorien über die Entstehung des Lebens umfassen einen riesigen Zeitraum: Wissenschaftler finden in den frühen Stadien der Entstehung des Universums die ersten Voraussetzungen für die zukünftige Entstehung von Organismen. Die moderne Physik datiert die Existenz der Welt auf den Urknall, als alles praktisch aus dem Nichts entstand. Im sich schnell ausdehnenden und abkühlenden Universum bildeten sich zunächst Atome und Moleküle, dann begannen sie sich zu vereinen und so Sterne der ersten Generation zu bilden. Sie wurden zum Entstehungsort der meisten Elemente, die der Wissenschaft heute bekannt sind. Nach Sternexplosionen füllten neue Atome den Weltraum und wurden zur Grundlage für die nächste Generation von Objekten, einschließlich unserer Sonne. Moderne Daten deuten darauf hin, dass die ersten in protoplanetaren Wolken um neue Sterne aufgetaucht sein könnten. Aus ihnen bildeten sich bald Planeten. Es stellt sich heraus, dass die ersten Stadien der Entstehung des Lebens auf der Erde bereits vor seiner Entstehung stattfanden.

Autokatalytische Zyklen

Die Prozesse, die in seinen „Kindheitsjahren“ auf dem Blauen Planeten stattfanden, wurden durch Substanzen unterstützt, die Teil seines Inneren waren und als Meteoriten aus dem Weltraum kamen. Hypothesen über den Ursprung des Lebens, eine der wichtigen Grundlagen für die Entstehung organischer Materie auf der Erde, sind die Katalysatoren für chemische Reaktionen, die mit den Fragmenten dieser „Aliens“ hierher kamen. Sie führten dazu, dass die schnellsten Prozesse eine überwältigende Rolle bei der Bildung neuer Substanzen auf dem Planeten spielten.

Die nächste Stufe sind autokatalytische Zyklen. Bei solchen Prozessen entstehen Substanzen, die dazu beitragen, die Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen und das Substrat – die Elemente, die interagieren – zu erneuern. Damit schloss sich der Kreislauf: Die Prozesse beschleunigten sich und „kochten Nahrung“, also Stoffe, die erneut reagierten, sich erneut katalysierten und erneut ein Substrat bildeten und so weiter.

Zweifel

Moderne Vorstellungen über den Ursprung des Lebens enthalten seit langem widersprüchliche Meinungen. Der Stolperstein ist ein Henne-Ei-Problem. Was zuerst da war: Proteine, die alle Prozesse in der Zelle durchführen, oder DNA, die die Struktur dieser Proteine ​​bestimmt und alle Erbinformationen speichert. Erstere sind für den Körper notwendig, da sie zur Selbsterhaltung des Systems beitragen, ohne das ein Leben nicht möglich ist. DNA enthält eine Aufzeichnung der Zellstruktur, die auch die Lebensfähigkeit bestimmt. Die Meinungen der Wissenschaftler waren geteilt und es gab keine Antwort auf die Frage, bis bekannt wurde, dass die Speicherung von Erbinformationen in Viren nicht DNA, sondern RNA ist, die dritte Klasse organischer Verbindungen, der normalerweise nur eine untergeordnete Rolle zugeschrieben wird in der Theorie vom Ursprung des Lebens.

RNA-Welt

Allmählich begannen sich Fakten anzusammeln, und in den 80er Jahren des letzten Jahrhunderts tauchten Daten auf, die die Vorstellungen über die Anfangsstadien der Entstehung lebender Materie auf den Kopf stellten. Es wurden Ribozyme entdeckt, RNA-Moleküle, die insbesondere die Fähigkeit von Proteinen besitzen, Reaktionen zu katalysieren. Die ersten Lebensformen könnten daher ohne die Beteiligung von Proteinen und DNA entstanden sein. In ihnen wurde die Funktion der Informationsspeicherung sowie die gesamte interne Arbeit von der RNA übernommen. Das Leben auf der Erde entwickelte sich nun aus Protoorganismen, bei denen es sich um autokatalytische Zyklen handelte, die aus sich selbst replizierenden Ribozymen bestanden. Die Theorie wurde „RNA-Welt“ genannt.

Koazervate

Heute ist es schwierig, sich das Leben in dieser Zeit vorzustellen, da es kein wichtiges Merkmal hatte – eine Hülle oder einen Rand. Im Wesentlichen handelte es sich um eine Lösung, die autokatalytische Zyklen aus RNA enthielt. Das Problem der fehlenden Grenzen, die für den korrekten Ablauf von Prozessen notwendig sind, wurde mit improvisierten Methoden gelöst. Protoorganismen fanden Unterschlupf in der Nähe von Zeolithmineralien, die eine Netzwerkstruktur des Kristallgitters aufwiesen. Ihre Oberfläche war in der Lage, die Bildung von RNA-Ketten zu katalysieren und ihnen eine bestimmte Konfiguration zu verleihen.

Mehr noch: Koazervate oder Wasser-Lipid-Tropfen treten auf den Plan. Hypothesen sowohl der jüngeren als auch der modernen Zeit basieren größtenteils auf der Theorie der KI. Oparin, der die Eigenschaften solcher Formationen untersuchte. Koazervate sind Lösungströpfchen, die von einer Hülle aus Fetten (Lipiden) umgeben sind. Ihre Membranen zeichnen sich auch durch die Fähigkeit zum Stoffwechsel aus. Einige von ihnen waren offenbar mit Ketten selbstreplizierender RNA verbunden, darunter auch solche, die die Synthese der Lipide selbst katalysierten. So entstanden neue Lebensformen, die den Weg von der vororganismischen Ebene zur eigentlichen organismischen Ebene überwanden. Die Möglichkeit solcher Bildungen wurde erst kürzlich bestätigt: Wissenschaftler bestätigten experimentell die Fähigkeit von RNA, sich in Kombination mit Calciumionen an Lipidmembranen zu binden und deren Permeabilität zu regulieren.

Kompetente Helfer

Der Ursprung des Lebens im nächsten Stadium war ein Prozess zur Verbesserung der Funktionen der daraus resultierenden Organismen. RNA erlangte die Fähigkeit, die zunächst recht einfache Synthese von Aminosäurepolymeren zu katalysieren. Die Krönung des Aufbaus des neuen Mechanismus war die Fähigkeit, Proteine ​​zu synthetisieren. Die resultierenden Formationen waren bei der Bewältigung biologischer Prozesse um ein Vielfaches effektiver als Ribozyme.

Die Peptidsynthese war zunächst nicht angeordnet. Der Prozess verlief „willkürlich“ und ließ die Möglichkeit, die Reihenfolge der Aminosäuren in neuen Ketten zu bestimmen. Mit der Zeit setzte sich das exakte Kopieren durch, da es zu einer höheren Stabilität des gesamten Systems beitrug. Dadurch wurde es möglich, bestimmte Proteine ​​mit den notwendigen Funktionen zu synthetisieren.

Verbesserung

Die Fähigkeit, die notwendigen Proteine ​​​​zu synthetisieren, wurde nach und nach verbessert. Die erste Stufe war die Entstehung einer speziellen Art von RNA, die Aminosäuren verbinden konnte. Die nächste Phase wurde von der Konstruktion des Bildungsprozesses von Peptidmolekülen unter Verwendung von in einer bestimmten Reihenfolge angeordneten Basen begleitet. Die Sequenz wurde durch die RNA-Vorlage angegeben. Eine neue Art von RNA, Transport-RNA genannt, begann, die „Anweisungen“ der Boten-RNA mit den Elementen zukünftiger Proteine ​​zu korrelieren. Ebenso wie die Information ist sie nach wie vor ein wichtiger Bestandteil der Peptidsynthese.

DNA

Die Komplikation von Organismen folgte weiterhin dem Weg der Verbesserung der Methoden zur Informationsspeicherung. Es wird angenommen, dass DNA ursprünglich eine der Phasen im Lebenszyklus von RNA-Kolonien war. Es hatte eine stabilere Struktur. Ihr Informationsschutzniveau war um eine Größenordnung höher, sodass die DNA nach einiger Zeit zum Hauptspeicher des genetischen Codes wurde.

Eine der Eigenschaften der Neubildung, die es einst nicht erlaubte, die DNA an die Spitze der Theorie über die Entstehung des Lebens zu stellen, ist die Unfähigkeit, aktiv zu handeln. Es wurde zu einer Art Bezahlung für die verbesserten Funktionen des Informationsspeichers. Die ganze „Arbeit“ wurde Proteinen und RNA überlassen.

Symbiose

Moderne Vorstellungen über den Ursprung des Lebens identifizieren keinen vom Rest abgeschlossenen und abgeschirmten Organismus als Vorfahren. Wissenschaftler neigen eher zu der Annahme, dass es in den frühen Stadien Gemeinschaften mikroskopisch ähnlicher Zellen gab, die unterschiedliche Funktionen erfüllten. Eine solche Symbiose ist heute in der Natur nicht schwer zu finden. Das einfachste Beispiel sind Cyanobakterienmatten, bei denen es sich sowohl um eine Gemeinschaft von Mikroorganismen als auch um ein einzelnes Lebewesen handelt.

Die Biologie erlebt in ihrem gegenwärtigen Entwicklungsstadium einen Prozess, der nicht durch ständigen Kampf und Konkurrenz gekennzeichnet ist, sondern vielmehr durch eine immer stärkere Vereinheitlichung bestimmter unterschiedlicher Strukturen, die letztlich zur Entstehung einer lebenden Zelle, wie wir sie uns heute vorstellen, führte.

Verallgemeinerung

Zusammenfassend können wir alle Stadien der Lebensentstehung kurz auflisten, die im Rahmen moderner Theorien als die wahrscheinlichste Version der Entstehung und Entwicklung von Organismen auf der Erde erscheinen:

Bildung primärer organischer Verbindungen in protoplanetaren Wolken.

Die allmähliche Entstehung von Reaktionen mit der Fähigkeit zur Selbstbeschleunigung und autokatalytischen Zyklen treten in den Vordergrund.

Die Entstehung autokatalytischer Zyklen bestehend aus RNA.

Vereinigung von RNA und Lipidmembranen.

Erwerb der Fähigkeit der RNA, Proteine ​​zu synthetisieren.

Die Entstehung der DNA und ihre Etablierung als wichtigster Informationsspeicher.

Bildung der ersten einzelligen Organismen auf Basis einer Symbiose.

Das Verständnis der Prozesse, die zur Entstehung des Lebens führten, ist immer noch unvollständig. Wissenschaftler haben noch viele Fragen. Es ist nicht genau bekannt, wie die RNA entstand, viele Zwischenphasen bleiben nur theoretisch. Allerdings werden jeden Tag neue Experimente durchgeführt, Fakten und Hypothesen überprüft. Man kann mit Sicherheit sagen, dass unser Jahrhundert der Welt viele weitere Entdeckungen im Zusammenhang mit der prähistorischen Ära bescheren wird.

KSE-Frage 42

Hypothesen über den Ursprung des Lebens auf der Erde

1. Kreationismus

2. Spontane (spontane) Generation

3. Panspermie-Hypothese

4. Hypothese der biochemischen Evolution

5. Stationärer Zustand

1. Kreationismus. Nach diesem Konzept sind das Leben und alle Arten von Lebewesen, die die Erde bewohnen, das Ergebnis eines schöpferischen Aktes eines höchsten Wesens zu einem bestimmten Zeitpunkt. Die Hauptprinzipien des Kreationismus sind in der Bibel im Buch Genesis dargelegt. Der Prozess der göttlichen Erschaffung der Welt wird als einmalig angesehen und ist daher der Beobachtung unzugänglich. Dies reicht aus, um das gesamte Konzept der göttlichen Schöpfung über den Rahmen wissenschaftlicher Forschung hinauszuführen. Die Wissenschaft befasst sich nur mit den Phänomenen, die beobachtet werden können, und wird daher niemals in der Lage sein, das Konzept zu beweisen oder zu widerlegen.

2. Spontane (spontane) Generation. Die Vorstellung vom Ursprung von Lebewesen aus unbelebter Materie war im alten China, Babylon und Ägypten weit verbreitet. Der größte Philosoph des antiken Griechenlands, Aristoteles, äußerte die Idee, dass bestimmte „Partikel“ einer Substanz ein bestimmtes „Wirkprinzip“ enthalten, das unter geeigneten Bedingungen einen lebenden Organismus erschaffen kann.

Van Helmont (1579–1644), ein niederländischer Arzt und Naturphilosoph, beschrieb ein Experiment, bei dem er angeblich innerhalb von drei Wochen Mäuse erschuf. Alles, was Sie brauchten, war ein schmutziges Hemd, ein dunkler Schrank und eine Handvoll Weizen. Van Helmont betrachtete den menschlichen Schweiß als das aktive Prinzip bei der Entstehung von Mäusen. Und bis Mitte des 10. Jahrhunderts die Werke des Begründers der Mikrobiologie, Louis Pasteur, erschienen, fand diese Lehre weiterhin Anhänger.

Die Entwicklung der Idee der Spontanzeugung geht im Wesentlichen auf die Zeit zurück, als religiöse Vorstellungen das öffentliche Bewusstsein dominierten. Diejenigen Philosophen und Naturforscher, die die kirchliche Lehre über die „Erschaffung des Lebens“ auf dem damaligen Wissensstand nicht akzeptieren wollten, kamen leicht auf die Idee ihrer spontanen Entstehung. In dem Maße, in dem im Gegensatz zum Schöpfungsglauben die Idee des natürlichen Ursprungs der Organismen betont wurde, hatte die Idee der spontanen Zeugung zu einem bestimmten Zeitpunkt eine fortschrittliche Bedeutung. Daher lehnten Kirche und Theologen diese Idee oft ab.

3. Panspermie-Hypothese. Nach dieser 1865 vorgeschlagenen Hypothese. Laut der vom deutschen Wissenschaftler G. Richter und schließlich 1895 vom schwedischen Wissenschaftler Arrhenius formulierten Theorie könnte Leben aus dem Weltraum auf die Erde gebracht worden sein. Lebende Organismen außerirdischen Ursprungs gelangen am wahrscheinlichsten mit Meteoriten und kosmischem Staub. Diese Annahme basiert auf Daten zur hohen Resistenz einiger Organismen und ihrer Sporen gegenüber Strahlung, Hochvakuum, niedrigen Temperaturen und anderen Einflüssen. Es gibt jedoch noch keine verlässlichen Fakten, die den außerirdischen Ursprung der in Meteoriten gefundenen Mikroorganismen bestätigen. Aber selbst wenn sie auf die Erde gelangen und dort Leben entstehen lassen würden, bliebe die Frage nach dem ursprünglichen Ursprung des Lebens unbeantwortet.

4. Hypothese der biochemischen Evolution. Im Jahr 1924 formulierten der Biochemiker A. I. Oparin und später der englische Wissenschaftler J. Haldane (1929) eine Hypothese, die das Leben als Ergebnis einer langen Entwicklung von Kohlenstoffverbindungen betrachtete.

Derzeit wird der Prozess der Lebensbildung herkömmlicherweise in vier Phasen unterteilt:

1. Synthese niedermolekularer organischer Verbindungen (biologische Monomere) aus Gasen der Primäratmosphäre.

2. Bildung biologischer Polymere.

3. Bildung phasengetrennter Systeme organischer Substanzen, die durch Membranen (Protobionten) von der äußeren Umgebung getrennt sind.

4. Die Entstehung der einfachsten Zellen mit den Eigenschaften von Lebewesen, einschließlich eines Fortpflanzungsapparats, der die Übertragung der Eigenschaften von Elternzellen auf Tochterzellen gewährleistet.

„PRIMÄRBRÜHE“ (optional)

Im Jahr 1923 schlug der russische Wissenschaftler Alexander Iwanowitsch Oparin vor, dass unter den Bedingungen der Urerde organische Substanzen aus den einfachsten Verbindungen entstanden seien – Ammoniak, Methan, Wasserstoff und Wasser. Die für solche Umwandlungen erforderliche Energie könnte entweder aus ultravioletter Strahlung oder aus häufigen elektrischen Entladungen von Gewittern – Blitzen – gewonnen werden. Vielleicht sammelten sich diese organischen Substanzen nach und nach im Urozean an und bildeten die Urbrühe, aus der das Leben entstand.

Nach der Hypothese von A. I. Oparin könnten sich in der Urbrühe lange fadenförmige Proteinmoleküle zu Kugeln falten, aneinander „kleben“ und größer werden. Dadurch wurden sie resistent gegen die zerstörerische Wirkung der Brandung und der ultravioletten Strahlung. Etwas Ähnliches geschah bei dem, was man beobachten kann, wenn man Quecksilber aus einem zerbrochenen Thermometer auf eine Untertasse gießt: Das in viele kleine Tröpfchen zerstreute Quecksilber sammelt sich nach und nach zu etwas größeren Tropfen und dann zu einer großen Kugel. Die Protein-„Kugeln“ in der „Primärbrühe“ zogen Wasser- und Fettmoleküle an und banden sie. Fette setzten sich auf der Oberfläche von Proteinkörpern ab und umhüllten sie mit einer Schicht, deren Struktur entfernt an eine Zellmembran erinnerte. Oparin nannte diesen Prozess Koazervation (von lateinisch coacervus – „Klumpen“), und die resultierenden Körper – Koazervattropfen oder einfach Koazervate. Mit der Zeit nahmen die Koazervate immer neue Anteile der Substanz aus der sie umgebenden Lösung auf, ihre Struktur wurde komplexer, bis sie sich in sehr primitive, aber bereits lebende Zellen verwandelten.

5. Stationärer Zustand

Nach der Steady-State-Theorie ist die Erde nie entstanden, sondern hat für immer existiert; Es war immer in der Lage, das Leben zu unterstützen, und wenn es sich veränderte, war es nur sehr wenig. Nach dieser Version sind Arten auch nie entstanden, sie haben immer existiert und jede Art hat nur zwei Möglichkeiten – entweder eine Veränderung der Zahl oder ein Aussterben.