Welche Bedeutung hat der Wortteil? Welche Bedeutung haben Wörter und welche Wörter vermitteln sie? Was ist ein Wortnest?

Die Theorie der spontanen Erzeugung.

Befürworter der Theorie der spontanen Entstehung des Vitalismus argumentierten, dass eine spontane Entstehung lebender Organismen möglich sei. Diese Theorie war weit verbreitet Antikes China, Babylon und Ägypten als Alternative zum Kreationismus, mit dem es koexistierte. Aristoteles 384 322 Chr Er, der oft als Begründer der Biologie gefeiert wird, vertrat die Theorie der spontanen Entstehung des Lebens.

Basierend auf seinen eigenen Beobachtungen entwickelte er diese Theorie weiter und verband alle Organismen in einer kontinuierlichen Reihe der Naturleiter. Denn die Natur vollzieht den Übergang von leblosen Objekten zu Tieren in einer so sanften Abfolge, indem sie Lebewesen dazwischen stellt, die leben, ohne Tiere zu sein, dass zwischen benachbarten Gruppen aufgrund ihrer unmittelbaren Nähe Unterschiede kaum erkennbar sind, Aristoteles. Mit dieser Aussage bekräftigte Aristoteles die früheren Aussagen des Empedokles über die organische Evolution.

Nach Aristoteles‘ Hypothese der spontanen Entstehung enthalten bestimmte Materieteilchen eine Art Wirkstoff, der unter geeigneten Bedingungen einen lebenden Organismus erschaffen kann. Aristoteles glaubte zu Recht, dass dieser Wirkstoff in der befruchteten Eizelle enthalten sei, doch er glaubte fälschlicherweise, dass er auch im Sonnenlicht, im Schlamm und in verrottendem Fleisch vorhanden sei. Das sind Fakten: Lebewesen können nicht nur durch die Paarung von Tieren entstehen, sondern auch durch die Zersetzung des Bodens. Dasselbe ist bei Pflanzen der Fall, einige entwickeln sich aus Samen, während andere scheinbar unter dem Einfluss der gesamten Natur spontan entstehen und aus verrottender Erde oder bestimmten Pflanzenteilen entstehen (Aristoteles).

Wissenschaftler des Mittelalters boten Rezepte an, mit denen man Tiere oder sogar kleine Menschen hervorbringen konnte. Der Alchemist Jan van Helmont aus dem 17. Jahrhundert bot ein einfaches Rezept für die Geburt von Mäusen an: Geben Sie Getreide in einen Topf, bedecken Sie ihn mit einem schmutzigen Hemd und warten Sie. In einundzwanzig Tagen werden aus den Dämpfen von Getreide und schmutzigen Hemden Mäuse geboren. Jan van Helmot betrachtete den menschlichen Schweiß als das aktive Prinzip bei der Entstehung von Mäusen. Paracelsus schrieb ein Rezept, mit dem es möglich war, einen kleinen Mann zu erschaffen – einen Homunkulus.

Die Erzeugung erfolgt mit Hilfe der Vis Vitalis – der Lebenskraft, die den Nährstoffen innewohnt. Ein anderer Naturforscher, Grindel von Ach, sprach über die spontane Entstehung eines lebenden Frosches, die er angeblich beobachtet hatte. Ich möchte die Geburt eines Frosches beschreiben, die ich mit einem Mikroskop beobachten konnte. Eines Tages nahm ich einen Tropfen Maitau und beobachtete ihn sorgfältig unter dem Mikroskop. Dabei bemerkte ich, dass sich eine Art Lebewesen bildete.

Als ich am zweiten Tag aufmerksam beobachtete, bemerkte ich, dass der Körper bereits erschienen war, aber der Kopf schien noch immer nicht klar geformt zu sein. Als ich meine Beobachtungen am dritten Tag fortsetzte, kam ich zu der Überzeugung, dass es sich bei der Kreatur, die ich beobachtete, nichts weiter als einen Frosch mit einem Frosch handelte Kopf und Beine. Die beigefügte Abbildung erklärt alles. Der Florentiner Arzt Francesco Redi sprach sich im 17. Jahrhundert gegen die Theorie der Spontanzeugung aus. Im Jahr 1688 bewies er, dass Fliegen nicht, wie bisher angenommen, auf Fleisch geboren werden konnten.

Er führte ein Experiment mit Gefäßen durch, in die er Fleisch, Fisch und eine Schlange legte. Einige der Gefäße ließ er offen, andere verschlossen er mit Musselingaze. In offenen Gefäßen legten Fliegen Eier und dort traten Fliegenlarven auf, in geschlossenen Gefäßen gab es keine Larven. Durch die Durchführung dieser Experimente erhielt Redi Daten, die die Idee stützten, dass Leben nur aus vorherigem Leben entstehen könne, das Konzept der Biogenese.

Diese Experimente führten jedoch nicht zur Abkehr von der Idee der Spontanerzeugung. Anthony Van Leeuwenhoek entdeckte die Welt der Mikroorganismen. Sobald man ein Stück Heu ins Wasser gab, enthielt der Aufguss nach ein paar Tagen eine große Anzahl von Ciliaten und noch kleineren Lebewesen. Einige Wissenschaftler argumentierten, dass sie aus nicht lebenden Dingen entstanden seien, andere glaubten, dass Lebewesen nur aus Lebewesen entstehen. Der Italiener Lazzaro Spallanzani und der russische Wissenschaftler Terekhovsky versuchten 1675 zu beweisen, dass Mikroben Eltern haben, für die sie lange Zeit verschiedene Aufgüsse kochten und dann Glasflaschen versiegelten.

In diesem Fall traten keine Mikroben auf, aber Befürworter der Theorie der spontanen Entstehung glaubten, dass längeres Kochen die Lebenskraft tötet, die nur mit Luft wieder in das Gefäß gelangen kann. Für die Lösung dieses Problems verlieh die Pariser Akademie der Wissenschaften einen Preis, und 1860 konnte Louis Pasteur nachweisen, dass es zu keiner spontanen Entstehung von Mikroorganismen kommt. Dazu benutzte er eine Flasche mit langem, gebogenem Hals und kochte die Aufgüsse bei einer Temperatur von 120 Grad.

In diesem Fall starben die Mikroben und ihre Sporen; beim Abkühlen gelangte Luft in den Kolben und mit ihr die Mikroorganismen, sie setzten sich jedoch an den Wänden des gebogenen Flaschenhalses ab und gelangten nicht in die Infusion. Damit wurde die Widersprüchlichkeit der Theorie der spontanen Erzeugung endgültig bewiesen. 4. Abiogenese. Bei der Entwicklung von Lehren über den Ursprung des Lebens nimmt die Theorie, dass alles Lebendige nur aus Lebewesen entsteht – die Theorie der Biogenese – einen bedeutenden Platz ein. Mitte des 19. Jahrhunderts stand diese Theorie im Gegensatz zu unwissenschaftlichen Vorstellungen über die spontane Entstehung von Organismen wie Würmern, Fliegen usw. Als Theorie über die Entstehung des Lebens ist die Biogenese jedoch unhaltbar, da sie das Lebendige grundsätzlich mit dem Lebenden kontrastiert das Unbelebte und bekräftigt die von der Wissenschaft abgelehnte Idee der Ewigkeit des Lebens.

Die Theorie der Biogenese wirft ein Problem auf. Wenn für die Entstehung eines lebenden Organismus ein weiterer lebender Organismus notwendig ist, wo kam dann der allererste lebende Organismus her? Die Ausgangshypothese der modernen Theorie über den Ursprung des Lebens ist die Abiogenese – die Idee des Ursprungs von Lebewesen aus nichtlebenden Dingen.

Berühmt ganze Zeile Reaktionen, durch die organische Stoffe aus anorganischen Stoffen gewonnen werden können. Der amerikanische Chemiker M. Calvin hat experimentell gezeigt, dass energiereiche Strahlung, zum Beispiel kosmische Strahlung oder elektrische Entladungen, zur Bildung organischer Verbindungen aus einfachen Substanzen beitragen können anorganische Komponenten. Im Jahr 1953 entdeckten die amerikanischen Chemiker G. Urey und S. Miller, dass einige Aminosäuren wie Glycin und Alanin und noch mehr komplexe Substanzen kann aus einem Gemisch aus Wasserdampf, Methan, Ammoniak und Wasserstoff gewonnen werden, durch das nur eine Woche lang elektrische Entladungen geleitet werden.

Spontane Entstehung lebender Organismen in der Umwelt, die derzeit auf der Erde existiert, in Höchster Abschluss unwahrscheinlich, aber es könnte durchaus in der Vergangenheit passiert sein. Es geht um die unterschiedlichen Bedingungen, die damals und heute herrschten. Derzeit ist die vom sowjetischen Wissenschaftler Acad formulierte Hypothese. A. I. Oparin und der englische Wissenschaftler J. Haldane.

Es basiert auf der Annahme der allmählichen Entstehung von Leben auf der Erde anorganische Stoffe durch langfristige abiogene, nichtbiologische molekulare Evolution. Die Ansichten dieser Wissenschaftler stellen eine Verallgemeinerung der Beweise für die Entstehung des Lebens auf der Erde als Ergebnis eines natürlichen Übergangsprozesses von der chemischen Form der Materiebewegung zur biologischen Form einfacher organischer Verbindungen dar.

Um dies zu untermauern, betrachten sie die Bedingungen, die vor mehreren Milliarden Jahren auf dem Planeten herrschten, in der Anfangsphase seiner Geschichte: Die Erde war ein heißer Planet. Aufgrund der Rotation bewegten sich bei allmählichem Temperaturabfall Atome schwerer Elemente in die Mitte und Atome leichter Elemente Wasserstoff, Kohlenstoff, Sauerstoff und Stickstoff konzentrierten sich auf der Oberfläche. Bei weiterer Abkühlung des Planeten entstanden die chemischen Verbindungen Methan, Kohlendioxid, Ammoniak, Blausäure, Sauerstoff, Stickstoff usw. Die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Wasser und Kohlenstoff ermöglichten es, sie freizusetzen und in die Wiege des Lebens zu gelangen.

In diesen Anfangsstadien bildete sich eine primäre Atmosphäre reduzierender Natur, an deren Stelle sich eine zweite Atmosphäre bildete, die aus den chemisch aktivsten Gasen bestand. Der kurzwellige ultraviolette Teil der Sonnenstrahlung drang leicht durch diese Atmosphäre ein und wird nun in ihnen festgehalten obere Schichten Atmosphäre mit Ozon.

Ein weiterer Temperaturabfall führte zum Übergang einer Reihe gasförmiger Verbindungen in Flüssigkeiten und fester Zustand, d.h. Bildung der Erdkruste. Durch aktive vulkanische Aktivität wurde viel heiße, kohlenstoffhaltige Masse aus den inneren Erdschichten an die Oberfläche gebracht. In einer erhitzten, mit Wasserdampf gesättigten Atmosphäre kam es häufig zu elektrischen Entladungen. Unter diesen Bedingungen konnte eine abiogene Synthese einer Reihe organischer Verbindungen stattfinden, was offenbar auch der Fall war. In den Ozeanen sammelten sich nach und nach organische Substanzen an und es bildete sich, wie Oparin es ausdrückte, eine Urbrühe, in der dann Leben entstand.

In der Primärbrühe fanden Polymerisationsprozesse statt. Koazervate Koazervattröpfchen sind offene Systeme aus verschiedenen hochpolymeren Verbindungen, in denen die Konzentration der Polymere höher war als in der Umgebung. Koazervattröpfchen könnten über eine verdichtete Grenzfläche spontan wachsen, sich teilen und Material mit der umgebenden Flüssigkeit austauschen und sich sogar vermehren – groß gewordene Tröpfchen würden sich in zwei oder mehr Teile teilen.

A. I. Oparin nennt solche Formationen Protobionten, d.h. Vorläufer lebender Organismen. Gleichzeitig wurden die Moleküle organischer Substanzen hydratisiert, interagierten mit Wassermolekülen, klebten zusammen, fangen verschiedene Substanzen ein und es bildeten sich in ihnen Biokatalysatoren, die ihnen eine gewisse Stabilität verliehen. Die natürliche Selektion fand auf der Ebene der Koazervate statt. Aber es handelte sich noch nicht um lebende Organismen; ihnen fehlte die wichtigste Eigenschaft lebender Organismen – die Fortpflanzung ihrer eigenen Art.

Der amerikanische Biochemiker T. Check entdeckt Ribozyme – RNA-Moleküle mit katalytischer Aktivität. Die Möglichkeit einer spontanen Bildung von RNA-Kopien auf Messenger-RNA wurde nachgewiesen. An nächste Stufe Zum ersten Mal ergab sich die Möglichkeit einer Evolution auf molekularer Ebene: Die RNA-Moleküle, die den Koazervaten Stabilität verliehen und zur Selbstkopie fähig waren, vermehren sich aufgrund des Mutationsprozesses, sie verändern sich und die natürliche Selektion bewahrt die erfolgreichsten Polyribonukleotide.

Dann kam es zur Wechselwirkung von RNA mit bestimmten Aminosäuren, es erschien RNA, die für nützliche Polypeptide kodiert, und so entstand die durch RNA kontrollierte Proteinsynthese. Durch die Verbindung von RNAs, die für verschiedene Polypeptide kodieren, entstanden große RNAs, die aus mehreren Genen bestehen. Anschließend gewann die DNA an Vorteilen; ihre doppelsträngige Struktur sorgt für eine genauere Replikation und Reparatur.

Daher besteht die Hauptposition der Theorie der Abiogenese darin, dass lebende Organismen durch einen abiogenen Prozess aus der unbelebten Natur entstanden sind und der biologischen Evolution eine lange Periode der chemischen Evolution vorausging, eine Periode der Bildung und Komplikation von Molekülen organischer Verbindungen. Es handelte sich um einen natürlichen Prozess, der mit einem Energiezufluss verbunden war und unter bestimmten Bedingungen stattfand, die es auf der Erde heute nicht gibt. Im Jahr 1953 reproduzierte Stanley Miller die Gaszusammensetzung der Primäratmosphäre der Erde in einem Kolben, der auf der Zusammensetzung moderner vulkanischer Gase basierte und diese nutzte elektrische Entladungen, Gewitter simulieren, synthetisierte darin eine Reihe organischer Verbindungen, darunter Aminosäuren.

Ähnliche Ergebnisse erzielten die einheimischen Wissenschaftler A.G. Pasynsky und T.E. Pavlovskaya mit der Energie ultravioletter Strahlen. Damit wurde die abiogene Synthese aller wichtigen biologischen Monomere von Aminosäuren, Stickstoffbasen, Zuckern und Fettsäuren, die im ersten Stadium der Entstehung des Lebens auf der Erde stattfand, experimentell nachgewiesen. Nach einiger Zeit gelang es S. Fox, Aminosäuren zu kurzen unregelmäßigen Ketten zu verbinden – eine templatfreie Synthese von Polypeptiden – solche Polypeptidketten wurden dann tatsächlich neben anderen einfachen organischen Stoffen in Meteoritenmaterie gefunden.

Millers Experiment bewies also, dass sich auf der Urerde organische Substanzen ohne die Beteiligung lebender Organismen gebildet haben könnten. In Ermangelung von Sauerstoff, der sie zersetzt, und von Bakterien und Pilzen, die sie als Nahrung nutzen könnten, müssen sich diese Stoffe tatsächlich im Urmeer zu einer Suppenkonsistenz angesammelt haben.

Wenn eine trockene Mischung von Aminosäuren erhitzt wird, werden Ketten von Aminosäuren erhalten, die als Protenoide bezeichnet wurden, d. h. proteinähnliche Substanzen. Einige Protenoide sind wie Enzyme in der Lage, bestimmte chemische Reaktionen zu katalysieren; es ist möglich, dass diese Fähigkeit vorhanden war Hauptmerkmal, die ihre weitere Entwicklung bis zur Entstehung echter Enzyme bestimmte.

In Wasser gemischte verschiedene Arten von Polymeren könnten sich verbinden und größere Strukturen bilden. Um sich in eine Zelle zu verwandeln, musste dieses Aggregat zumindest die Rudimente der Eigenschaften einer Zelle aufweisen, nämlich das Vorhandensein einer Lipid-Protein-Membran, die die Zelle von ihr trennt Umfeld und den Austausch verschiedener Substanzen zwischen der Zelle und der Umwelt durchführen, Proteine, die diesen Austausch mit der Umwelt erleichtern, als Strukturproteine ​​fungieren und unzählige katalysieren biochemische Reaktionen in der Zelle und Nukleinsäuren, die Informationen für die Synthese ganz spezifischer Proteine ​​enthalten.

Diese Aggregate weisen Spuren aller genannten Merkmale auf. Könnte Leben in kalten Gas- und Staubwolken im tiefen Weltraum entstanden sein, denn dort wurden auch organische Verbindungen gefunden – Blausäure, Formaldehyd, Methylamin, Alkohole. In der Galaxie ist die Temperatur sehr niedrig – 3 K, daher laufen die Reaktionen der Polymerbildung ab sehr langsam. Darüber hinaus wirkt sich der Mangel an Wasser aus, das als Katalysator für Reaktionen dient.

Aminosäuren kommen auf Meteoriten vor, aber auch hier führt die Abwesenheit von Wasser nicht zu einer weiteren chemischen Entwicklung. Damit die Abiogenese stattfinden kann, wird daher ein Planet benötigt, aber nicht irgendein Planet, sondern einer, der Wasser hat. Das bedeutet, dass dieser Planet zwischen 0 und 100 °C warm und von einer Atmosphäre umgeben sein muss. Wie lange sollten diese Bedingungen bestehen? Die Erde existiert seit etwa 4,5 Milliarden Jahren, und wissenschaftliche Untersuchungen zeigen, dass bereits vor 3,5 Milliarden Jahren Leben auf dem Planeten existierte.

Die Entstehung des Lebens dauerte also etwa eine Milliarde Jahre. Muss es Wasser und Kohlenstoff geben? Lebende Organismen bestehen aus einer begrenzten Anzahl chemischer Elemente – Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Phosphor, Wasserstoff, Schwefel, Kalium, Kalzium und Magnesium. Wie aus der Chemie bekannt, besteht eine chemische Ähnlichkeit zwischen Silizium und Kohlenstoff, sodass wir von einem möglichen Ersatz von C durch Si in chemischen Verbindungen, aus denen lebende Materie besteht, ausgehen können, Verbindungen von Si- und H-Kohlenwasserstoffanaloga sind jedoch bei normalen Temperaturen instabil.

Daraus folgt, dass der Ersatz von Kohlenstoff durch Silizium für die Entstehung von Leben unwahrscheinlich ist. Sehen wir uns an, was passiert, wenn in einem organischen Molekül Sauerstoff durch die Aminogruppe NH ersetzt wird, d. h. beim Ersetzen von Wasser durch flüssiges Ammoniak. Aber Ammoniak als Flüssigkeit existiert in einem sehr engen Temperaturbereich von -77,7 bis -33,4 °C, außerdem zeigen moderne Forschungen, dass dies in diesem Fall der Fall ist Zellmembranen Dafür werden die Verbindungen CsCl und RbCl benötigt, und die Elemente Cs und Rb sind im Weltraum sehr selten, sodass die Entstehung solcher Lebensformen unwahrscheinlich ist.

Als weiterer möglicher Ersatz für Wasserstoff kommen die Halogene F oder Cl in Betracht. Aber diese chemische Elemente sind auch im Weltraum selten und Wasserstoff ist das Hauptelement des Universums. Daher ist auch eine Halogen-Kohlenstoff-Lebensform unwahrscheinlich. Also Kohlenstoff und Wasserstoff wesentliche Elemente die an der Entstehung der ersten lebenden Organismen beteiligt waren. Bei Vorhandensein einer Atmosphäre stehen Hydrosphäre und Sonne auf der frühen Erde unter dem Einfluss von Wasserstoff, Methan und Ammoniak UV-Strahlung Die Sonne ermöglichte die Bildung von Aminosäuren, Nukleinsäurebasen, Zuckern und anderen biologisch wichtigen Molekülen im Wasser.

Im Jahr 1964 Der amerikanische Astrophysiker K. Sagan zeigte, dass sich im Laufe von 1 Milliarde Jahren pro 1 cm2 der Erde bis zu Hunderte Kilogramm Aminosäuren und organische Säuren ansammeln könnten, die für die weitere Zellproduktion notwendig sind. Heute gibt es Hinweise darauf, dass die frühe Atmosphäre durch photochemische Prozesse oxidierend wurde, d. h. Darin erschien freier Sauerstoff.

Diese atmosphärische Zusammensetzung ist nach Millers Konzept für die Synthese von Aminosäuren nicht sehr günstig; in der Nähe von Vulkanen könnten Rauch- und Dampfwolken als Schutz für Methan- und Ammoniakmoleküle dienen. Daher wurde angenommen, dass das Leben in den Tiefen des Ozeans entstand. Derzeit wurden im Ozean in großen Tiefen von 2,5 km hydrothermale Quellen mit ökologischen Gemeinschaften aus Bakterien, Würmern und Weichtieren entdeckt.

Unterhalb von 200-300 m von der Meeresoberfläche ist es bereits zu dunkel für die Photosynthese, d. h. Umwandlung von Kohlenmonoxid in Kohlenwasserstoffe. Die Energiequelle für chemische Reaktionen sind Schwefelverbindungen, hauptsächlich Schwefelwasserstoff, die von hydrothermalen Gewässern abgegeben werden. Tatsächlich gibt es Bakterien, die durch die Oxidation von Schwefelwasserstoff Energie gewinnen und diese Energie für die Umwandlung von CO2 in organische Verbindungen aufwenden. Eine Reihe von Wissenschaftlern geht davon aus, dass Lebewesen sowohl auf der Erdoberfläche als auch in Oberflächennähe entstanden sind und sich dann in den Wassertiefen niedergelassen haben.

Zerstörerische Einschläge aus dem Weltraum, der Einschlag riesiger Meteoriten oder Eiszeiten könnten alles Leben auf der Erde zerstören, mit Ausnahme von Organismen, die relativ tief im Meer leben. D. Bernal 1901-1971 schlug vor, dass die Bildung der ersten organischen Substanzen nicht in der Hydrosphäre der Erde stattgefunden haben könnte, sondern als Folge der Kondensation von Gasen auf der Oberfläche fester Eisen- und Silikatstaubpartikel. Die Theorie von G. Wechtershaiser lautet dass das Leben als Stoffwechselprozess entstand – zyklisch chemische Reaktion, erfolgt aufgrund des Energieeinflusses von außen auf die Oberfläche der festen Phase. Das Grundmaterial ist das Mineral Pyrit FeS2. Die Oberfläche eines Pyritkristalls trägt eine positive elektrische Ladung und Moleküle organischer Substanzen können sich daran binden; bei der Bildung von Pyrit werden Elektronen und Energie aus Eisen und Schwefel freigesetzt, wodurch organische Verbindungen miteinander reagieren und immer komplexere Verbindungen bilden .

Anderen Wissenschaftlern zufolge dienten nicht Pyritkristalle als festes Substrat, sondern kristalliner Ton.

Aber alle Theorien der Abiogenese basieren auf der Tatsache, dass die chemische Evolution zwei Stufen durchlaufen musste: Stufe 1 – Synthese der anfänglichen organischen Verbindungen; Stufe 2 – Bildung von Biopolymeren, Lipiden und Kohlenwasserstoffen. Und doch sind dies alles nur Theorien, und die wirklichen Erfolge, die im Rahmen des Konzepts der Abiogenese erzielt wurden, beschränken sich auf nur wenige Experimente von Miller und Fox, abgesehen von der Tatsache, dass zumindest eine grundlegende Einschränkung der Möglichkeit der Synthese von Lebewesen besteht Dinge wurden klar erkannt. biologisch aktive Makromoleküle aus einfacheren organischen Bausteinen.

Tatsache ist, dass viele organische Verbindungen eine Mischung aus zwei sogenannten optischen Isomeren sind – Substanzen, die genau die gleichen chemischen Eigenschaften haben, sich aber in der sogenannten optischen Aktivität unterscheiden. Sie lenken einen Strahl polarisierten Lichts, der durch ihre Kristalle oder Lösungen dringt, auf unterschiedliche Weise ab und werden entsprechend der Richtung dieser Ablenkung als rechts- oder linksdrehend bezeichnet. Nur reine Isomere besitzen diese Eigenschaft, während Mischungen davon optisch inaktiv sind.

Dieses Phänomen ist mit der Anwesenheit des sogenannten asymmetrischen Kohlenstoffatoms im Molekül solcher Substanzen verbunden, an dessen vier Valenzen vier entsprechende Radikale in unterschiedlicher Reihenfolge gebunden sein können. Diese chemisch identischen Substanzen sind also, wie L. Pasteur bereits 1848 herausfand, für Lebewesen überhaupt nicht gleich: Der Schimmelpilz Penicillium, der sich in einem Medium aus Traubensäure entwickelt, frisst nur sein rechtsdrehendes Isomer, und zwar in einem Medium von Milchsäure - linksdrehend, darauf basiert übrigens eine der Methoden zur Trennung optischer Isomere; der Geschmack von Milchsäureisomeren kann vom Menschen leicht bestimmt werden.

Mittlerweile weiß man, dass alle Proteine ​​auf unserem Planeten nur aus linksdrehenden Aminosäuren und Nukleinsäuren aus rechtsdrehenden Zuckern aufgebaut sind; diese Eigenschaft, chirale Reinheit genannt, gilt als eine der grundlegendsten Eigenschaften von Lebewesen.

Und da bei jeder abiogenen Synthese, zum Beispiel im Miller-Apparat, die resultierenden Aminosäuren nach der Wahrscheinlichkeitstheorie zu etwa gleichen Teilen aus rechts- und linkshändigen Isomeren bestehen, dann in Zukunft - bei der Synthese von Proteinen aus diesem Rohstoff - Wir werden vor der Aufgabe stehen, wie chemische Methoden trennen ein Stoffgemisch, das per Definition chemisch identisch ist. Nicht umsonst haben nur natürliche Zucker optische Aktivität – und keiner der synthetischen, und die oben genannten Polypeptide aus dem Meteoritenstoff bestehen zu gleichen Teilen aus Recht - und linkshändige Aminosäuren.

Die Kluft, die den kompletten Satz an Aminosäuren und Nukleotiden von der Struktur der einfachsten Bakterienzelle trennt, scheint angesichts moderner Erkenntnisse noch unüberwindbarer zu sein als im letzten Jahrhundert. Es gibt eine bekannte Analogie: Die Wahrscheinlichkeit des zufälligen Auftretens einer sinnvollen Aminosäure-Nukleotid-Sequenz entspricht der Wahrscheinlichkeit, dass mehrere Kilogramm typografischer Schrift, die vom Dach eines Wolkenkratzers geworfen werden, die 105. Seite ergeben der Roman Krieg und Frieden. Abiogenese in seinem klassischer Look Das ist genau das, was ich mir vorgestellt habe, die Schriftart so abzulegen – einmal, 10 Mal, 10.100 Mal – je nach Bedarf, bis sie auf die gewünschte Seite gefaltet wird. Jetzt versteht jeder, dass dies einfach keine nennenswerte Zeit dafür ist; sie kann um viele Größenordnungen länger sein als die Lebensdauer unseres gesamten Universums, nicht mehr als 20 Milliarden Jahre. Es zeigt sich also, dass das Problem der Entstehung des Lebens zumindest im Rahmen eines rein chemischen Ansatzes grundsätzlich unlösbar ist.

Trotzdem hören sie immer noch nicht auf zu entstehen verschiedene Theorien die Entstehung des Lebens im Rahmen der Abiogenese. Neueste Theorie Der abiogene Ursprung des Lebens wurde von William Martin von der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Deutschland, und Michael Russell vom Centre for Environmental Studies, University of Scotland, Glasgow, Großbritannien, entwickelt. Scottish Universities Environmental Research Centre, Glasgow, Großbritannien. Sie argumentieren, dass die ersten lebenden Organismen auf der Erde möglicherweise in Gesteinen am Meeresboden aufgetaucht sind.

Vor mehr als 4 Milliarden Jahren könnten winzige Hohlräume im Inneren von Mineralien als Zellen gedient haben.

Der Kernpunkt dieser Theorie sind die Vorkommen von Eisensulfid FeS. In heißen Quellen am Meeresboden bildet diese Verbindung eine Wabe mit Zellen von wenigen Hundertstel Millimetern Durchmesser.

Laut Martin und Russell sind es diese Zellen perfekter Ort für die Entstehung des Lebens. Im Vergleich zu anderen Hypothesen zum Ursprung des Lebens auf der Erde ist die Theorie von Martin und Russell insofern einzigartig, als sie davon ausgeht, dass der Ursprung der Zelle dem Ursprung von Proteinen und selbstreplizierenden Molekülen vorausging. Mit Zustrom heißes Wasser Ammoniumionen NH4 und Kohlenmonoxid CO gelangen in die Zellen, und Eisensulfid fungiert als einer der Katalysatoren für die Synthese organischer Substanzen aus anorganischen Substanzen.

Einfache Verbindungen wurden in Eisensulfidkammern konzentriert, was zur Entstehung komplexer Moleküle – Proteine ​​und Nukleinsäuren – führen konnte. Ford Doolittle Ford Doolittle von der kanadischen Dalhousie University, Halifax Die Dalhousie University, Halifax, Kanada hält diese Theorie für schön und fast umfassend. Andere Wissenschaftler sind sich einig, dass Eisensulfidzellen durchaus Brutstätten ursprünglicher Lebensformen sein könnten, weisen jedoch auf eine fehlende Verbindung zwischen einfachen organischen Verbindungen und der Chemie von Lebewesen hin.

So ist Pier Luigi Luisi von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (Schweiz) der Ansicht, dass ohne eine Erklärung des Ursprungs der Enzyme alles oben Genannte eine bloße Theorie bleiben wird. Martin und Russell vermuteten, dass lebende Organismen die Steinzellen verließen, als sie lernten, ihre eigenen Zellwände aufzubauen.

Daher vertreten sie die eher umstrittene Annahme, dass das Leben auf der Erde zweimal entstanden ist. Dies wird ihrer Meinung nach durch den großen Unterschied in der Struktur der Zellwand in den beiden Hauptreichen primitiver Prokaryoten – Bakterien und Archaebakterien – belegt. Damit sind nicht alle einverstanden. Thomas Cavalier-Smith von der Universität Oxford im Vereinigten Königreich sagt beispielsweise, dass Bakterien und Archaebakterien Hunderte von homologen Genen sowie viele ähnliche Merkmale haben, wie beispielsweise die Art und Weise, wie Proteine ​​in die Zellen eingefügt werden Membran. Martin entgegnet, dass es aufgrund der Fähigkeit von Bakterien, DNA auszutauschen, für uns jetzt schwierig sei, die Abfolge von Ereignissen allein auf der Grundlage der Genetik zu bestimmen.

Er geht davon aus, dass die Entstehung beider Königreiche aus Gesteinszellen vor etwa 3,8 Milliarden Jahren erfolgte, während die ältesten Fossilien, die unbestreitbare Beweise für Bakterien auf der Erde liefern, aus der Zeit vor etwa 2,5 Milliarden Jahren stammen, obwohl einige Forscher über den Ursprung des Lebens sprechen 3,5 vor Milliarden Jahren.

Während Wissenschaftler also keine Hypothese über den Ursprung des Lebens haben, die alle Fakten erklären würde, über die die Wissenschaft verfügt. 5. Die Theorie der Panspermie Als Alternative zur Abiogenese wurde das Konzept der Panspermie vertreten, verbunden mit den Namen so herausragender Wissenschaftler wie G. Helmholtz, W. Thompson, Lord Kelvin, S. Arrhenius, V.I. Wernadski. Dieser Hypothese zufolge wurde das Leben entweder in Form mikrobieller Sporen oder durch die absichtliche Besiedlung des Planeten durch intelligente Außerirdische aus anderen Welten aus dem Weltraum gebracht.

Es gibt keine direkten Beweise dafür. Und die Theorie der Panspermie selbst bietet keinen Mechanismus zur Erklärung des Vorrangs der Entstehung des Lebens und verlagert das Problem an einen anderen Ort im Universum. Liebig glaubte, dass die Atmosphären von Himmelskörpern sowie rotierende kosmische Nebel Aufbewahrungsorte belebter Form seien, wie ewige Plantagen organischer Embryonen, von wo aus sich das Leben in Form dieser Embryonen im gesamten Universum verbreitet.

Im Jahr 1865 stellte der deutsche Arzt G. Richter die Hypothese der Kosmozoen kosmischer Rudimente auf, wonach das Leben ewig ist und die im kosmischen Raum lebenden Rudimente von einem Planeten auf einen anderen übertragen werden können. Seine Hypothese wurde von vielen prominenten Wissenschaftlern unterstützt. Kelvin, Helmholtz und andere dachten ähnlich. Zu Beginn unseres Jahrhunderts kam Arrhenius auf die Idee der Radiopanspermie. Er beschrieb, wie Materieteilchen, Staubkörner und lebende Sporen von Mikroorganismen von Planeten, auf denen andere Lebewesen leben, in den Weltraum entweichen.

Sie erhalten ihre Lebensfähigkeit aufrecht, indem sie aufgrund des leichten Drucks im Raum des Universums fliegen. Sobald diese Sporen auf einem Planeten mit geeigneten Lebensbedingungen angekommen sind, beginnen sie dort ein neues Leben. Um Panspermie zu belegen, werden üblicherweise Felsmalereien verwendet, die lebenden Organismen oder UFO-Erscheinungen ähneln. Befürworter der Theorie der Ewigkeit des Lebens, de Chardin und andere, glauben, dass auf der ewig existierenden Erde einige Arten aufgrund veränderter äußerer Bedingungen zum Aussterben gezwungen waren oder ihre Zahl an bestimmten Orten auf dem Planeten dramatisch veränderte.

Ein klares Konzept für diesen Weg wurde nicht entwickelt, da es einige Lücken und Unklarheiten im Fossilienbestand der Erde gibt. Laut Chardin verschmolz Gott im Moment der Erschaffung des Universums mit der Materie und gab ihr einen Entwicklungsvektor. Wir sehen also, dass dieses Konzept eng mit dem Kreationismus interagiert. Dem Konzept der Panspermie wird meist vorgeworfen, dass es keine grundsätzliche Antwort auf die Frage nach dem Ursprung des Lebens gibt und die Lösung dieses Problems nur auf unbestimmte Zeit verschiebt. Gleichzeitig wird stillschweigend davon ausgegangen, dass das Leben an einem bestimmten Punkt oder an mehreren Punkten im Universum entstanden sein muss und sich dann im gesamten Weltraum ausbreiten muss – genau wie neu entstandene Tier- und Pflanzenarten sich von dort aus über die Erde ausbreiten ​​ihren Ursprung. In dieser Interpretation sieht die Panspermie-Hypothese tatsächlich so aus, als würde man der Lösung der vorliegenden Aufgabe einfach aus dem Weg gehen.

Jedoch echte Essenz Dieses Konzept beruht keineswegs auf den romantischen interplanetaren Wanderungen der Embryonen des Lebens, sondern auf der Tatsache, dass das Leben als solches einfach eine der grundlegenden Eigenschaften der Materie ist und die Frage nach dem Ursprung des Lebens in derselben Reihe steht wie: zum Beispiel die Frage nach dem Ursprung der Schwerkraft.

Alle Versuche, Lebewesen oder deren fossile Überreste außerhalb der Erde und vor allem in der Zusammensetzung der Meteoritenmaterie zu entdecken, haben zu keinem positiven Ergebnis geführt.

Wiederholte Berichte über die Entdeckung von Lebensspuren auf Meteoriten basieren entweder auf der falschen Interpretation einiger bakterienähnlicher anorganischer Einschlüsse oder auf der Kontamination von Himmelsgesteinen mit terrestrischen Mikroorganismen. Es stellte sich heraus, dass die Meteoritensubstanz recht reich an organischer Substanz war, aber alles davon weist, wie bereits erwähnt, keine chirale Reinheit auf; dieser letzte Umstand ist ein sehr starkes Argument gegen die grundsätzliche Möglichkeit der Existenz interstellaren Lebens. Somit ist zumindest die Position bezüglich der Allgegenwart des Lebens im Universum nicht bestätigt. 6. Konzept Gleichgewichtszustand.

Nach der Theorie der Ewigkeit des Lebens ist die Erde nie entstanden, sondern hat ewig existiert; sie war immer in der Lage, Leben zu beherbergen, und wenn sie sich veränderte, dann existierten auch immer nur sehr wenige Arten. Schätzungen zum Alter der Erde schwanken stark, von etwa 6.000 Jahren nach den Berechnungen von Erzbischof Ussher bis zu 5.000.106 Jahren nach modernen Schätzungen, die auf radioaktiven Zerfallsraten basieren. Fortgeschrittenere Dating-Methoden bieten immer mehr Möglichkeiten gute Noten das Alter der Erde, was Befürwortern der Steady-State-Theorie die Annahme ermöglicht, dass die Erde schon immer existiert hat.

Nach dieser Theorie sind Arten auch nie entstanden, sie haben immer existiert und jede Art hat nur zwei Möglichkeiten: entweder eine Veränderung ihrer Zahl oder ein Aussterben. Befürworter dieser Theorie erkennen nicht an, dass das Vorhandensein oder Fehlen bestimmter Fossilienreste auf den Zeitpunkt des Auftretens oder Aussterbens einer bestimmten Art hinweisen kann, und nennen Quastenflosser als Beispiel für einen Fisch mit Lappenflossen.

Paläontologischen Daten zufolge starben Lappenflossentiere am Ende der Kreidezeit vor 70 Millionen Jahren aus. Diese Schlussfolgerung musste jedoch überdacht werden, als in der Region Madagaskar lebende Vertreter der Lappenflossen gefunden wurden. Befürworter der Steady-State-Theorie argumentieren, dass man nur durch die Untersuchung lebender Arten und deren Vergleich mit fossilen Überresten eine Schlussfolgerung über das Aussterben ziehen kann, und selbst dann ist es sehr wahrscheinlich, dass sie falsch ist.

Mithilfe paläontologischer Daten zur Untermauerung der Steady-State-Theorie interpretieren ihre wenigen Befürworter das Auftreten von Fossilien in ökologischer Hinsicht. Sie erklären beispielsweise das plötzliche Auftauchen einer fossilen Art in einer bestimmten Schicht mit einer Zunahme ihrer Population oder ihrer Bewegung an Orte, die für die Erhaltung von Überresten günstig sind. Ein Großteil der Argumente für diese Theorie hat mit unklaren Aspekten der Evolution zu tun, etwa mit der Bedeutung von Brüchen im Fossilienbestand, und in diesem Sinne wurde sie am umfassendsten entwickelt. 7.

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Das Problem der Entstehung des Lebens auf der Erde

R. Young R. Young Das Leben ist eines der komplexesten Phänomene der Natur. Seit der Antike erschien es den Menschen geheimnisvoll und unerkennbar. Anhänger.. Im Mittelalter wurde Leben mit der Anwesenheit irgendeiner Art von Leben in Organismen in Verbindung gebracht.. Das Studium der Geschichte dieses Problems zeigt, wie sich das menschliche Denken über viele Jahrtausende entwickelt hat näherte sich seiner Lösung.

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Die Frage nach dem Ursprung des Lebens hat die Menschheit seit langem eindeutig gelöst. Besteht ein Zweifel daran, dass Lebewesen buchstäblich aus dem Nichts entstehen können? Sehen wir diesen Prozess nicht jeden Tag? Hinweise auf die Entstehung von Lebewesen aus Wasser, Staub und Schmutz finden sich in alten indischen und chinesischen Manuskripten; ägyptische Hieroglyphen und Keilschrift berichten davon altes Babylon. Der Glaube an die spontane Erzeugung von Lebewesen aus unbelebten Materialien wurde von Philosophen akzeptiert Antikes Griechenland und Rom als etwas Unbedingtes.

Der antike griechische Philosoph Thales von Milet (Ende 7. – Anfang 6. Jahrhundert v. Chr.) betrachtete Leben als eine Eigenschaft der Materie. Der materielle Ursprung war Wasser, aus dem natürlich die Welt entstand. Und sein Landsmann Demokrit (460 – 370 v. Chr.) glaubte, dass Materie aus Atomen aufgebaut sei – den kleinsten, unteilbaren, ewigen Teilchen in Bewegung. Das Leben entstand durch das Zusammenspiel natürlicher Kräfte, insbesondere durch die Einwirkung von Feueratomen auf die Atome der feuchten Erde.

Von der Perspektive Heute Viele Theorien sehen ziemlich exotisch aus. Schauen wir uns die Theorie des antiken griechischen materialistischen Philosophen Empedokles (485-425 v. Chr.) an. Die ersten Organismen entstanden im Schlamm unter dem Einfluss der inneren Hitze der Erde. Den Pflanzen folgend erschienen ... Teile von Tieren: „... Köpfe ohne Hälse, bewegte Arme ohne Beine, wandernde Augen ohne Stirn.“ Wirklich unerwartet? Es ist schon gut, aber es ist noch schlimmer. Aus der Kombination dieser sozusagen Ersatzteile entstanden die ersten tierischen Organismen. „Angezogen von der Kraft der Liebe“ fügten sich die Teile chaotisch zu ganzen Organismen – Monstern. Aber „durch den Willen der Feindschaft“ starben sie und machten harmonisch angeordneten Organismen Platz. Wie ist es? Hollywood weint leise vor Neid in der Ecke... Darüber schreibt der antike römische Dichter Lucretius Carus (98 - 55 v. Chr.) in seinem Gedicht „Über die Natur der Dinge“.

Es gab ganze Nachschlagewerke darüber, wie man Dinge herstellt.

Der Text des Codex Florentinus enthält einen Hinweis darauf, dass, wenn man Basilikum kaut und es an einen beleuchteten Ort legt, daraus eine Schlange hervorschlüpft. und Gaius Plinius Secundus (22/24 – 79 n. Chr.), Autor der Naturgeschichte, stellt klar, dass sich Basilikum in einen Skorpion verwandelt, wenn es unter einen Stein gelegt wird. Salamander werden aus Wasser geboren. Und unterschiedlicher Schlamm bringt verschiedene Tiere zur Welt: dunkel - Austern, rötlich - Meeresschnecken, Schlamm aus Felsen- Seegurken und Gänse (?!) ... Wie experimentell festgestellt wurde, werden Schnecken in ins Wasser gesenkten Holzzäunen geboren.

Während der Renaissance verbreitete sich in der wissenschaftlichen Welt aktiv eine dem Judentum entlehnte Legende über die künstliche Erschaffung eines Homunkulus – einer Person – aus unbelebter Materie. Der berühmte Arzt und Naturforscher der damaligen Zeit, Paracelsus (1493 – 1541), kennt dieses Rezept. Anscheinend war es für eine Person seiner Position einfach unanständig, ihn damals nicht zu kennen. Aber auf den Punkt gebracht. Das Rezept bestand darin, „menschliche Flüssigkeit“ (Sperma) zu nehmen und sie eine Woche lang in einem Kürbis verrotten zu lassen. Dann - 40 Wochen im Magen eines Pferdes, täglich menschliches Blut hinzufügen. Als Ergebnis „wird es ein wirklich lebendes Kind geben, das alle Glieder hat, wie ein Kind, das von einer Frau geboren wurde, aber nur von kleiner Statur.“ Und Jan Baptiste Helmont (1579 – 1645), ein Anhänger von Paracelsus, bekannt für seine Experimente zur Pflanzenernährung, bietet ein Rezept für die Züchtung von Mäusen. Nun, wenn Sie sie dringend brauchen, aber keine fertigen zur Hand sind. Das war's. Wir nehmen einen Krug und füllen ihn mit (leider) schmutziger Unterwäsche. Fügen Sie etwas Weizen hinzu. Wir lassen es offen! In etwa drei Wochen sind Sie stolzer Besitzer einer kräftigen, gesunden Maus.

Jedoch, Experimenteller Ansatz Das für die Renaissance charakteristische Studium natürlicher Phänomene führt zu Zweifeln an der Wahrheit der Theorie der spontanen Zeugung. Einer der ersten Kritiker der Theorie war der italienische Arzt Francesco Redi (1626 – 1697), Biologe, Linguist und Dichter, Chefarzt am toskanischen Hof, Chefapotheker des Herzogtums. Er führt ein Experiment mit drei Dosen Fleisch durch. Den ersten lässt er offen, den zweiten bedeckt er mit Gaze und den dritten mit Pergament. In allen Gläsern begann das Fleisch zu faulen, aber die „Würmer“ (Larven) erschienen nur im offenen Glas. Die Erfahrung zeigte, dass die Larven nicht aus Fleisch stammten, sondern dort, wo Fliegen Eier darauf legen konnten. Dies erschütterte erstmals die vorherrschende Theorie der spontanen Entstehung makroskopischer Organismen.

Es entsteht das bekannte „Redi-Prinzip“ – Lebewesen entstehen nur aus Lebewesen.

Die Entdeckung der Welt der Mikroorganismen im 17. Jahrhundert gab der Debatte um die Spontanzeugung neuen Auftrieb. Es schien sehr wahrscheinlich, dass eine Vielzahl von Protozoen und Bakterien – winzige „Tiere“ – spontan im Nährmedium auftauchen würden. In den Experimenten des englischen Naturforschers John Turberville Needham (1713 – 1781) tauchten Mikroorganismen nach einiger Zeit sogar in einem fest verschlossenen Kolben mit gekochter Brühe auf. Im Gegenteil, in den Experimenten des italienischen Naturforschers und Physikers Lazzaro Spallanzani (1729 – 1799) kam es bei längerem Kochen in verschlossenen Gefäßen nicht zur Keimbildung. Kritiker warfen dem Wissenschaftler vor, durch die Verwendung eines hermetisch abgeschlossenen Nährmediums schlicht keinen Zugang zur „zeugenden Kraft“ zu ermöglichen. Der Streit dauerte bis ins nächste Jahrhundert.

In den Jahren 1859–1860 verlieh die Französische Akademie einen Preis für eine experimentelle Lösung der Frage der spontanen Entstehung von Leben in unserer Zeit.

Diesen Preis erhielt 1862 der französische Biologe Louis Pasteur (1822 – 1895). Pasteur kochte verschiedene Nährstoffmischungen in einem Kolben; der Kolben war nicht verschlossen, sondern durch ein langes, gebogenes S-förmiges Rohr mit der Luft verbunden. Mikroorganismen und ihre Sporen siedelten sich an den Wänden des Röhrchens an, konnten jedoch nicht in das Nährmedium gelangen. Trotz Luftzutritt kam es nicht zu einer spontanen Entstehung. Der Wissenschaftler konnte nachweisen, dass in den Fällen, in denen Forscher die Spontanerzeugung als erwiesen ansahen, eine Unvollkommenheit in der Technik vorlag. Entweder waren die Gefäße mit dem Nährmedium nicht gegen Mikroorganismen aus der Luft isoliert oder nicht ausreichend desinfiziert.

Gleichzeitig ging Pasteur nicht auf die Frage nach dem Ursprung des Lebens auf der Erde ein, ob in fernen geologischen Zeiten unter anderen Bedingungen lebende Organismen aus unbelebten Organismen entstanden sein könnten.

Und über einige Konsequenzen der Versuche, eine Theorie der spontanen Entstehung von Leben zu entwickeln.

Der griechische Philosoph Platon (428 - 347 v. Chr.) vertrat einen idealistischen Ansatz in der Theorie der spontanen Zeugung. Er glaubte, dass Materie lebendig wird, wenn die unsterbliche Seele, die Psyche, auf sie herabsteigt. Diese Idee eines „lebensspendenden Geistes“ wurde im Mittelalter in den Schöpfer und einen einzigen Schöpfungsakt umgewandelt, wodurch der Kreationismus entstand.

Ein glühender Bewunderer und Anhänger Pasteurs war der englische Physiker John Tyndall (1820 – 1893), Mitglied der Royal Society of London. Er erfand eine Methode zur Sterilisierung von Lösungen, die Sporen hitzebeständiger Mikroorganismen enthalten. Diese Methode ist immer noch als „Tindalisierung“ bekannt. Die Methode besteht darin, eine Stunde lang zu kochen, gefolgt von einer 24-stündigen Pause, wobei der Vorgang 3 bis 5 Mal wiederholt wird.

Tyndalls Methode fand praktische Anwendung in der Arbeit seines Zeitgenossen, des Chirurgen Joseph Lister (1827–1912). Er äußerte die Idee, dass die Isolierung des Operationsfeldes am Körper des Patienten vor aus der Luft eindringenden Mikroorganismen das Leben vieler operierter Patienten retten würde. Damals lag die Sterblichkeitsrate bei Amputationen in englischen Krankenhäusern bei 50 %, hauptsächlich aufgrund von Infektionen. Unter Kriegsbedingungen auf dem Feld waren die Dinge noch schlimmer. Also im Kurs Französisch-Preußisch Während des Krieges endeten 10.000 der 13.000 von Chirurgen durchgeführten Amputationen tödlich. Solange der Glaube an die spontane Entstehung von Mikroben bestehen blieb, hatte es keinen Sinn, sie aus der Wunde zu entfernen. Nach Pasteurs Entdeckung erkannte Lister, dass die Infektion zerstört werden muss, bevor sie in den chirurgischen Bereich gelangt. Und der Arzt hat einen Antrag gestellt Karbolsäure als antibakterielles Mittel. Er sterilisierte das Instrument, besprühte den Operationssaal und tränkte die Kleidung des Patienten. Dies rettete viele Leben und führte zur Geburt der antiseptischen Chirurgie.

Literatur:

Gusev M.V., Mineeva L.A. „Mikrobiologie“, Kapitel 12 „Probleme des Ursprungs und der Entwicklung des Lebens“, 1992;

Tyshchenko V. P. „Einführung in die Evolutionstheorie“, Universität St. Petersburg, 1992;

Horgan J. „In the World of Science“, 4, 1991;

Schwierig zu erstellen gute Theorie, die Theorie muss vernünftig sein, aber die Fakten sind es nicht immer.

(George W. Beadle, Genetiker, Gewinner des Nobelpreises für Physiologie oder Medizin 1958)

Der Physiker Philip Morrison stellte einmal fest, dass die Entdeckung von Leben auf anderen Planeten von einem Wunder zu einer Statistik werden würde. Die Entdeckung des Lebens außerhalb der Erde würde zweifellos unser Verständnis seiner Ursprünge erweitern. Es würde uns helfen, eine ganze Reihe von Fragen zu beantworten, die auf andere Weise nicht gelöst werden können, und es würde uns ermöglichen, unsere Überzeugung zu testen, dass Leben genau auf der Chemie des Kohlenstoffs basieren muss. Und wenn die Grundlage neuer Lebensformen wie erwartet Kohlenstoff wäre, dann würde dies helfen zu bestimmen, ob genetische Systeme aus anderen Molekülen als den uns bekannten Nukleinsäuren und Proteinen aufgebaut werden können. Dies würde auch die ewige Frage beantworten, ob ein anderes Lösungsmittel Wasser in einem lebenden System ersetzen kann. Und so weiter – durchgehend lange Liste Geheimnisse im Zusammenhang mit dem Problem des Ursprungs des Lebens.

Wenn außerhalb der Erde entdeckte Organismen sich in ihrer chemischen Zusammensetzung grundlegend von uns unterscheiden würden, dann würde dies darauf hindeuten, dass Leben in verschiedenen Teilen des Sonnensystems unabhängig voneinander, mindestens zweimal, entstanden ist. Aber wenn sich herausstellte, dass außerirdische Organismen uns grundsätzlich ähnlich sind – mit ähnlichen Proteinen und Nukleinsäuren, mit der gleichen optischen Isomerie und dem gleichen genetischer Code,- dann würden wir uns treffen neues Problem. In diesem Fall müsste man schlussfolgern, dass das Leben entweder zweimal oder einmal unabhängig voneinander entstand, dann aber lebende Organismen von einem Planeten auf einen anderen übertragen wurden. Darüber hinaus erscheint die letztere Annahme wahrscheinlicher. Aber was auch immer diese Entdeckungen tatsächlich sein mögen, es ist klar, dass die Entdeckung außerirdischer Lebensformen eine Bedeutung hat großes Interesse aus der Sicht der Grundlagenbiologie.

Seit der Zeit des Aristoteles konnten nur drei naturwissenschaftliche Theorien über die Entstehung des Lebens die Gedanken der Menschen erobern. Dies sind die Theorie der Spontanzeugung, der Panspermie und die Theorie der chemischen Evolution. In historischen und wissenschaftliche Pläne Sie bilden eine wichtige Grundlage, auf der die Suche nach Leben im Sonnensystem aufbaut. Die moderne Theorie der chemischen Evolution befindet sich noch in der Entwicklungsphase und wird im nächsten Kapitel besprochen.

Spontane Generation

Der Kern der Hypothese der spontanen Entstehung besteht darin, dass Lebewesen kontinuierlich und spontan aus unbelebter Materie entstehen, beispielsweise aus Schmutz, Tau oder verwesender organischer Materie. Sie berücksichtigt auch Fälle, in denen sich eine Lebensform direkt in eine andere verwandelt, beispielsweise ein Korn in eine Maus. Diese Theorie herrschte von der Zeit des Aristoteles (384–322 v. Chr.) bis Mitte des 17. Jahrhunderts Chr. wurde die spontane Entstehung von Pflanzen und Tieren meist als Realität akzeptiert. Im Laufe der nächsten zwei Jahrhunderte wurden höhere Lebensformen von der Liste der angeblichen Produkte der spontanen Erzeugung ausgeschlossen – sie beschränkte sich auf Mikroorganismen.

Die damalige Literatur war voll von Rezepten zur Gewinnung von Würmern, Mäusen, Skorpionen, Aalen usw. und später auch von Mikroorganismen. In den meisten Fällen beruhten alle „Empfehlungen“ auf Zitaten aus Werken antiker griechischer und arabischer Autoren: Sie waren weitaus seltener detaillierte Beschreibungen Experimente.

Wie Historiker sagen, wurde die Wissenschaft von den alten Griechen geschaffen und der Vater der Biologie war Aristoteles. Tatsächlich führte er in die Biologie ein rationales Prinzip ein, das für antike griechische Denker charakteristisch war und dessen Kern darin bestand, dass ein Mensch, der sich auf die Kraft seines Geistes verlässt, in der Lage ist, die Phänomene der lebenden Natur zu verstehen. In seinen philosophischen Werken widmete Aristoteles den Methoden des logischen Beweises große Aufmerksamkeit: Er schuf die formale Logik und führte insbesondere das Konzept des Syllogismus ein. Er beobachtete auch Naturphänomene, insbesondere Lebewesen. Aber in diesem Bereich sind seine Schlussfolgerungen unzuverlässig. Und obwohl einige der Beschreibungen des Aristoteles, insbesondere diejenigen, die sich auf das Verhalten von Tieren beziehen, sehr interessant sind, sind seine biologischen Beobachtungen voller Fehler und Ungenauigkeiten. Vieles von dem, worüber er schrieb, beruhte wahrscheinlich nur auf Gerüchten.

Beispielsweise beschreibt Aristoteles in seiner Geschichte der Tiere den Prozess der spontanen Zeugung wie folgt:

Dies ist eine Eigenschaft, die sowohl Tieren als auch Pflanzen innewohnt. Einige Pflanzen entstehen aus Samen, während andere spontan durch die Bildung einer natürlichen, dem Samen ähnlichen Basis entstehen. Darüber hinaus erhalten einige von ihnen Nahrung direkt aus dem Boden, während andere in anderen Pflanzen wachsen, was ich übrigens in einer Abhandlung über Botanik bemerkt habe. Ebenso verhält es sich mit den Tieren, von denen einige ihrer Natur nach von Eltern abstammen, während andere nicht aus einer Elternwurzel gebildet werden, sondern aus verrottender Erde oder Pflanzengewebe entstehen, wie einige Insekten; andere entstehen spontan bei Tieren aufgrund der Sekretion ihrer eigenen Organe.

... Aber ganz gleich, wie sich Lebewesen spontan zeugen – sei es in anderen Tieren, im Boden, in Pflanzen oder deren Teilen – das Ergebnis der Paarung von auf diese Weise entstehenden männlichen und weiblichen Individuen ist im Gegensatz zu ihren Eltern immer etwas Defektes. Wenn sich beispielsweise Läuse paaren, erscheinen Nissen, bei Fliegen - Larven, bei Flöhen - eiförmige Larven. und solche Nachkommen bringen überhaupt keine Individuen vom Elterntyp oder irgendwelche anderen Tiere hervor, sondern nur etwas Unbeschreibliches.

Aristoteles wusste genau, dass es viele Insekten gibt komplexer Kreislauf entwickeln sich und durchlaufen, bevor sie erwachsen werden, das Larven- und Puppenstadium. Doch obwohl er in seiner Beschreibung der Entstehung zweier Insektenarten offensichtliche Fehler macht, sind seine Urteile streng logisch. Eine spontane Zeugung entspräche nicht dem gesunden Menschenverstand; ihre Existenz wäre zweifelhaft, wenn sich die durch diesen Prozess entstandenen Arten normal vermehren könnten. Folglich, sagt Aristoteles, produzieren diese Lebewesen, wenn sie sich paaren, etwas „Unbeschreibliches“, was das ständige Bedürfnis nach spontaner Zeugung bestimmt.

Natürlich scheint das alles jetzt Unsinn zu sein, aber die von Aristoteles geschaffene Wissenschaft war bereits eine Wissenschaft, wenn auch noch in den Kinderschuhen. Es genügt zu sagen, dass er die Erforschung von Insekten als eine Tätigkeit ansah, die Aufmerksamkeit verdiente. So schwer es auch zu glauben sein mag, die von ihm entwickelten Ideen blieben fast 2000 Jahre lang praktisch unverändert. Sogar die mittelalterliche Kirche erkannte die Autorität von Aristoteles in Fragen der spontanen Zeugung an, und der heilige Thomas von Aquin selbst (1225–1274) verband seine Ansichten mit der christlichen Lehre und argumentierte, dass die spontane Zeugung von Engeln durchgeführt wird, die dafür die Sonnenstrahlen nutzen .

Im 16. Jahrhundert, der Ära der Vorherrschaft des religiösen Aberglaubens, blühte die klassische Lehre von der spontanen Zeugung auf. Es wurde zu dieser Zeit von dem Arzt und Naturforscher Paracelsus (1493–1541) und seinem Anhänger Jan Baptist van Helmont (1579–1644) sehr aktiv weiterentwickelt. Letzterer schlug eine „Methode zur Herstellung“ von Mäusen aus Weizenkörnern vor, die zusammen mit schmutziger Wäsche in einen Krug gegeben wurden, worauf später immer wieder Bezug genommen wurde. Zwei Jahrhunderte später schrieb Pasteur zu Van Helmonts „Methode“: „Das beweist nur, dass es einfach ist, Experimente durchzuführen, aber schwierig, sie perfekt durchzuführen.“

In seinem erstmals 1558 unter dem Titel „Die Magie der Natur“ veröffentlichten Werk liefert Giambatista della Porta noch mehr Informationen über die zu seiner Zeit so reichhaltige Spontanzeugung. Dieser neapolitanische Amateurwissenschaftler war Gründer und Vizepräsident der Accademia dei Lincei – einer der allerersten der Welt wissenschaftliche Gesellschaften. Sein Buch, das eine populäre Beschreibung einiger technischer Wunder, Naturwunder und allerlei Scherze enthielt, wurde in mehrere Sprachen übersetzt. Hier sind Auszüge aus der englischen Ausgabe, die 1658 in London veröffentlicht wurde:

In Darien, in einer der Provinzen der Neuen Welt gelegen, ist die Luft sehr ungesund, der Ort ist schmutzig und außerdem voller stinkender Sümpfe. Das Dorf selbst ist ein Sumpf, in dem nach der Beschreibung von Peter Martyr Kröten aus Flüssigkeitstropfen schlüpfen. Darüber hinaus werden sie aus im Schlamm verrottenden Entenkadavern geboren: Es gibt sogar Gedichte, in denen die Ente sagt: „Wenn ich in der Erde verrottet bin, bringe ich Kröten zur Welt ...“

Der griechische Florentinus behauptete, dass, wenn man Basilikum kaute und es dann in die Sonne legte, daraus Schlangen schlüpfen würden. Und Plinius fügte hinzu, dass, wenn man Basilikum reibt und unter einen Stein legt, es sich in einen Skorpion verwandelt, und wenn man es kaut und in die Sonne legt, verwandelt es sich in einen Wurm.

Salamander werden aus Wasser geboren: Sie produzieren selbst nichts, weil sie wie Aale weder Männchen noch Weibchen haben...

Fische namens Orticas, Nymphalina-Schmetterlinge, Muscheln, Jakobsmuscheln, Meeresschnecken sowie andere Schnecken und Krebstiere werden aus dem Schlamm geboren, weil sie sich nicht paaren können und in ihrer Lebensweise Pflanzen ähneln. Man hat festgestellt, dass unterschiedlicher Schlamm unterschiedliche Tiere hervorbringt: Dunkler Schlamm bringt Austern zur Welt, rötlicher Schlamm bringt Meeresschnecken zur Welt, Schlamm aus Steinen bringt Seegurken, Gänse usw. zur Welt. Die Erfahrung hat gezeigt, dass Schnecken in geboren werden verrottende Holzzäune, die zum Angeln dienen, und sobald die Zäune verschwinden, verschwinden auch diese Schalentiere.

Für einen modernen Leser, der es gewohnt ist, die Entstehung des Lebens als ein einziges und bedeutendstes Ereignis in der Geschichte der Erde zu betrachten, wirken solche Beschreibungen wie Märchen. Und doch sollten sie nicht einfach als Erfindungen von irgendjemandem betrachtet werden. Höchstwahrscheinlich basierten solche selbstbewussten Botschaften bis zu einem gewissen Grad auf tatsächlichen Beobachtungen bekannter Phänomene, wurden jedoch falsch erklärt, um das Beobachtete mit alten Autoritäten und sogar mit der alltäglichen Praxis in Einklang zu bringen. Die klassische Lehre von der spontanen Zeugung wurde zusammen mit vielen anderen altehrwürdigen fantastischen Ideen während der Renaissance begraben. Ihr Sturz war Francesco Redi (1626–1697), ein Experimentalphysiker, berühmter Dichter und einer der ersten biologischen Wissenschaftler der modernen Formation; er war eine typische Figur der Spätrenaissance. Redis Buch „Experiments on the Spontaneous Generation of Insects“ (1668), das im Grunde seinen wissenschaftlichen Ruf begründete, zeichnet sich durch gesunde Skepsis, subtile Beobachtung und eine hervorragende Art der Ergebnisdarstellung aus. Obwohl der Hauptgegenstand seiner Forschung Insekten waren, untersuchte er auch die Geburt von Skorpionen, Kröten, Fröschen, Spinnen und Wachteln. Redi bestätigte nicht nur nicht die damals weit verbreitete Meinung über die spontane Zeugung der aufgeführten Tiere, sondern zeigte im Gegenteil in den meisten Fällen, dass sie tatsächlich aus befruchteten Eiern geboren wurden. Somit widerlegten die Ergebnisse seiner sorgfältig durchgeführten Experimente die Ideen, die sich über 20 Jahrhunderte gebildet hatten.

Redi strukturierte dieses Werk in Form eines Briefes an seinen Freund Carlo Dati. Beginnend mit der Geschichte des Problems schrieb er weiter:

Wie ich bereits gesagt habe, besteht der Kern der Argumentation antiker und moderner Wissenschaftler und der weit verbreiteten Ansicht dieses Problems in unseren Tagen darin, dass die Verwesung eines toten Körpers oder Abfalls, also verwesende Materie, zur Entstehung von Würmern führt. Um die Gültigkeit dieser Ansicht zumindest teilweise zu überprüfen, habe ich das folgende Experiment durchgeführt. Anfang Juni ordnete ich die Tötung von drei Schlangen namens Äskulapaale an. Ich habe ihre Leichen zurückgelassen, damit sie darin verwesen offene Box und nach einer Weile bemerkte ich, dass sie mit kegelförmigen Würmern bedeckt waren, die offenbar keine Beine hatten. Diese Würmer fraßen gierig das Fleisch und wurden von Tag zu Tag größer und zahlreicher ...

Ich führte ähnliche Experimente mit rohem und gekochtem Fleisch von Ochsen, Hirschen, Büffeln, Löwen, Tigern, Hunden, Lammen, Zicklein und Kaninchen fort; manchmal mit dem Fleisch von Enten, Gänsen, Hühnern, Schwalben usw. usw. schließlich mit dem Fleisch verschiedener Fische... In jedem Fall schlüpften Fliegen der einen oder anderen der genannten Arten, und manchmal wurden Fliegen beider Arten auf dem Fleisch eines Tieres gefunden... und das fiel mir fast immer auf Das verwesende Fleisch selbst und die Ritzen in den Kisten, in denen es lag, waren nicht nur mit Würmern, sondern auch mit Eiern bedeckt, aus denen, wie ich bereits sagte, die Würmer schlüpften. Diese Eier ließen mich an die Ablagerungen denken, die Fliegen auf Fleisch hinterlassen und die schließlich zu Würmern werden, eine Tatsache, die der Verfasser des Wörterbuchs unserer Akademie notiert hat und die auch Jägern und Metzgern bekannt ist, die im Sommer Fleisch durch Einwickeln vor Fliegen schützen In weiße Substanz…

Nachdem ich diese Fakten berücksichtigt hatte, war ich überzeugt, dass alle im Fleisch gefundenen Würmer direkt aus dem Sediment stammten. Diese Annahme wurde durch Fliegen verursacht und nicht durch Fäulnis, und ich wurde in dieser Annahme noch mehr bestätigt, als ich feststellte, dass die Fliegen, die über dem Fleisch schwebten, bevor es entwurmt wurde, von der gleichen Art waren wie die, die später darauf schlüpften. Dieses Urteil bedurfte jedoch einer experimentellen Bestätigung, und Mitte Juli füllte ich eine tote Schlange, eine Menge Fisch, Aale und ein Stück Kalbfleisch in vier große Weithalsflaschen; Nachdem ich sie gut verschlossen und versiegelt hatte, füllte ich dann die gleiche Anzahl Flaschen auf die gleiche Weise ab, ließ sie aber offen. Bald war das Fleisch und der Fisch in den offenen Gefäßen mit Würmern bedeckt und man konnte fliegende Fliegen beobachten, während ich in den geschlossenen Flaschen auch nach vielen Tagen keine Würmer bemerkte ...

Wenn ich diesen langen Exkurs verlasse und zu meinen Argumenten zurückkehre, muss ich Ihnen das trotz dieser Tatsachen sagen. Um die letzten Zweifel auszuräumen, führte ich ein neues Experiment durch, um zu beweisen, dass es unmöglich ist, dass Würmer im Fleisch toter Tiere entstehen, es sei denn, die Samen anderer Lebewesen sind darin enthalten. Dieses Mal habe ich das Fleisch und den Fisch in ein großes Gefäß gelegt, das mit einem dünnen und glatten Netz bedeckt war, um es zu versorgen Den freien Zugang Luft. Um mehr zu erreichen kompletter Schutz Um Fliegen fernzuhalten, wurde das Gefäß in einen speziellen Käfig gestellt, der mit dem gleichen Netz bedeckt war. Unter diesen Bedingungen sah ich nie Würmer auf dem Fleisch, obwohl es nicht schwer war zu erkennen, wie viele von ihnen über das Gitter des Käfigs krochen. Angezogen vom Fleischgeruch hätten sie schließlich durch die kleinen Netzzellen in das Gefäß eindringen können, wenn ich sie nicht schnell entfernt hätte.

Diese Art von Experiment ist sehr modern. Redis letzte beiden Experimente wurden zu Klassikern und dienten als Modelle für zukünftige Studien zum Prozess der spontanen Zeugung. In anderen Kapiteln des Buches beschreibt Redi seine weiteren Experimente und kritisiert dabei konsequent und überzeugend weit verbreitete Spekulationen und Missverständnisse im Zusammenhang mit der spontanen Zeugung bei Tieren. Im Verlauf der Geschichte gibt Redi die richtige Interpretation von della Portas Beobachtungen:

Es ergab sich eine günstige Gelegenheit, Baptiste Portas Behauptung über den Ursprung der Kröten aus verrottendem Fleisch zu überprüfen, das in einem Misthaufen lag. Drei Experimente mit diesem Material brachten keine Ergebnisse, und dies überzeugte mich davon, dass Porta hier übermäßige Leichtgläubigkeit an den Tag legte, während er in anderen Fällen ein sehr interessanter und tiefgründiger Schriftsteller war.

Redis Buch wurde im Laufe von 20 Jahren fünfmal nachgedruckt, und als Folge seiner Bekanntschaft mit einem immer größeren Kreis gebildeter Menschen verschwand der Glaube an die Möglichkeit einer spontanen Zeugung von Tieren allmählich. Die Frage stellte sich jedoch erneut, wenn auch auf einer anderen Ebene, etwa um 1675, als der Niederländer Antonie van Leeuwenhoek (1632–1723) Mikroorganismen entdeckte. Möglich wurde diese Entdeckung durch Verbesserungen im 17. Jahrhundert. Techniken zur Linsenherstellung. Leeuwenhoek selbst war sowohl ein erfahrener Linsenbauer als auch ein Forscher, der sich leidenschaftlich mit dem Mikroskop beschäftigte. Reihe wichtige Entdeckungen, das Leeuwenhoek während seines langen Lebens anfertigte, machte ihn berühmt und er gilt zu Recht als einer der Begründer der wissenschaftlichen Mikroskopie.

Mikroorganismen sind so klein und scheinbar so einfach organisiert, dass seit ihrer Entdeckung allgemein angenommen wurde, sie seien Zerfallsprodukte, die zu einem vage definierten Zwischenbereich zwischen Leben und Nichtleben gehören. So rückte die Frage der spontanen Zeugung erneut in den Mittelpunkt der berühmten Kontroverse zwischen dem englischen Geistlichen J. T. Needham (1713–1781) und dem italienischen Naturforscher Abt Lazzaro Spallappani (1729–1799) im 18. Jahrhundert. Needham argumentierte, dass, wenn Hammelsoße und ähnliche Aufgüsse zunächst erhitzt und dann in einem Gefäß mit etwas Luft hermetisch verschlossen würden, innerhalb weniger Tage mit Sicherheit Mikroorganismen entstehen und sich zersetzen würden. Er glaubte, dass das erhaltene Ergebnis als Beweis für die spontane Erzeugung dient, da das Erhitzen des untersuchten Objekts alle zuvor darin vorhandenen Organismen tötet. Spallanzani wiederholte Needhams Experimente und zeigte, dass, wenn die Flaschen nach dem Verschließen erhitzt wurden, keine Organismen in ihnen auftraten und keine Fäulnis auftrat, egal wie lange sie gelagert wurden. (In einem seiner Experimente versiegelte Spallanzani grüne Erbsen mit Wasser in einem Glasbehälter und hielt sie dann 45 Minuten lang in kochendem Wasser. Später, im Jahr 1804, nutzte der Pariser Koch Francois Appert diese Methode, um das erste Konservenlebensmittel zu erhalten Die Konservenindustrie war eines der Nebenprodukte der spontanen Generationendebatte.)

Needham antwortete, dass übermäßige Hitze das in der Luft im geschlossenen Gefäß enthaltene lebenswichtige Element zerstört habe, ohne das eine spontane Entstehung unmöglich sei. Die Gasanalysetechniken waren damals noch nicht ausreichend entwickelt, um diesen Streit beizulegen. Tatsächlich stellte sich heraus, dass Needhams Ergebnis das Ergebnis eines versteckten Fehlers war, der ein ganzes Jahrhundert lang nicht entdeckt wurde. Berühmt Wissenschaftler XIX Jahrhunderte, darunter Joseph Louis Gay-Lussac, Theodor Schwann, Hermann von Helmholtz, Louis Pasteur und John Tyndall, waren an diesem Streit beteiligt. Der große französische Chemiker Gay-Lussac unterstützte Needhams Standpunkt, nachdem er entdeckt hatte, dass Sauerstoff aus der Luft verschwindet, die in Gegenwart organischer Stoffe erhitzt wird, und dass seine Abwesenheit, wie weitere Experimente zeigten, eine notwendige Voraussetzung für die Konservierung von Lebensmitteln ist. Das entscheidende Experiment, nämlich das Redi-Experiment, allerdings mit Mikroorganismen, blieb undurchgeführt.

Die Frage scheint einfach zu sein: Werden Mikroorganismen in einem sterilisierten organischen Aufguss in Gegenwart von Luft wachsen, aus der alle Mikroben entfernt wurden? Trotz der scheinbaren Einfachheit der Frage erlaubte uns die damals vorhandene experimentelle Technologie keine überzeugende Antwort darauf. Es wurden viele geniale Experimente durchgeführt, doch jedes Mal gaben die Forscher ungenaue oder nur teilweise richtige und widersprüchliche Erklärungen für das Beobachtete. Da das Problem der Spontanzeugung von großer globaler ideologischer und praktischer Bedeutung war, kam es zu heftigen Diskussionen.

Die Leidenschaften erreichten 1859 ihren Höhepunkt, als Félix Pouchet (1800–1872), Direktor des Museums Naturgeschichte in Rouen veröffentlichte ein Buch, das erneut über die experimentelle Bestätigung der Spontanzeugung berichtete. Pouchet begann sein Vorwort wie folgt: „Als mir durch Nachdenken klar wurde, dass die spontane Zeugung eine weitere Methode ist, die die Natur zur Fortpflanzung von Lebewesen nutzt, konzentrierte ich meine ganze Aufmerksamkeit auf den experimentellen Nachweis des entsprechenden Phänomens.“ Englisch Der Physiker John Tyndall (1820–1893), der sich aktiv an der Diskussion beteiligte, kommentierte Pouchets Auftritt in der Arena:

Nie zuvor erforderte ein Streitthema einen so kalten und kritischen Geist wie dieser, Ruhe im Wissen über ein so komplexes Phänomen, Gründlichkeit bei der Vorbereitung und Durchführung von Experimenten, eine geschickte Auswahl der Bedingungen usw ständiger Zweifel in den Ergebnissen, bis die strikte Wiederholbarkeit Sie von deren Fehlerfreiheit überzeugt. Für einen Menschen mit Pouchets Temperament war ein solches Thema mit Gefahren behaftet, die durch seine voreingenommene Einstellung gegenüber dem Problem noch verstärkt wurden.

Zu dieser Zeit engagierte sich Louis Pasteur (1822–1895) in der Forschung. Er untersuchte den Prozess der alkoholischen Gärung aus chemischer Sicht und kam trotz zahlreicher Einwände zu dem Schluss, dass dieser Prozess durch lebende Organismen verursacht wird. Die durchgeführten Experimente dienten als gute Vorbereitung für die Lösung des späteren Problems. Pasteurs Forschung ist eine methodisch einwandfrei durchgeführte Versuchsreihe, die eine der größten Errungenschaften der experimentellen Biologie darstellt. Im Wesentlichen führten sie zum Abschluss der langen Debatte über die Spontanzeugung. Pasteur löste alle Schwierigkeiten, die seinen Vorgängern Angst machten. Er zeigte eindeutig, dass die mysteriöse „Grundursache“ in der Luft, die das Wachstum von Mikroorganismen in der sterilen Brühe verursachte, dieselben Mikroorganismen waren, die von Staubpartikeln getragen wurden.

Werfen wir einen kurzen Blick auf eines der einfachsten und elegantesten Experimente Pasteurs, dessen Überzeugungskraft selbst den Wissenschaftler selbst in Erstaunen versetzte. Pasteur füllte das benötigte Nährmedium, zum Beispiel Hefeextrakt mit Zucker, in Kolben: Dann erhitzte er ihren Hals in einer Flamme und zog ihn zurück, so dass schmale, aber dennoch offene, auf verschiedene Weise gebogene Röhren entstanden (Abb. 5). Anschließend brachte er das Nährmedium im Kolben zum Kochen und hielt es einige Minuten lang in diesem Zustand, bevor er es abkühlen ließ. Das so behandelte Medium blieb in den Kolben unbegrenzt steril, auch bei Kontakt mit Luft. Zu Pasteurs Überraschung konnten die Flaschen sogar von Ort zu Ort bewegt werden, ohne eine Kontamination der Umwelt befürchten zu müssen. Um diesen Effekt zu erklären, schlug der Wissenschaftler vor, dass die Luftsäule im langen Hals als eine Art Kissen fungiert und die schnelle Bewegung der Luft verhindert; Dadurch setzt sich der in den Flaschenhals eindringende Staub an dessen Wänden ab, bevor er das Nährmedium erreicht. Um zu beweisen, dass das in der Flasche enthaltene Nährmedium bei einer Infektion das Wachstum von Mikroorganismen unterstützen kann, schnitt Pasteur den Hals einiger Flaschen ab – und schon bald begann der Prozess der Vermehrung.

Reis. 5. Pasteurkolben mit „Schwanenhälsen“. (Auszug aus seiner Arbeit über die spontane Zeugung, 1862)

Somit konnte Pasteur Redis Experimente auf der Ebene einzelliger Organismen wiederholen. Er demonstrierte dies sowohl in der Welt der Mikroben als auch unter ihnen höhere Arten Jede Lebensform leitet ihre Existenz vom „Elternteil“ ab. An den von Pasteur erzielten Ergebnissen bestand kein Zweifel, dennoch wurden im Laufe der Jahre verschiedene Gegenargumente und Einwände geäußert. Ein besonders interessanter Fall ereignete sich in den 1870er Jahren in England, als John Tyndall Pasteurs Ansichten gegen die Angriffe eines Arztes namens G. Charlton Bastian verteidigte. Tyndalls Forschungen zur Lichtstreuung durch Staubpartikel in der Atmosphäre ermöglichten ihm die Durchführung neuer Experimente, die die Rolle von Staub bei der Übertragung von Infektionen aufzeigten. Er zeigte, dass in offenen (Kontroll-)Röhrchen enthaltene Fäulnismedien steril blieben, solange die Luft darüber staubfrei war. Im Folgenden wird beschrieben, wie es Tyndall gelang, das Vorhandensein von Staub in der Luft festzustellen. Sein Einfallsreichtum machte ihn als herausragenden Popularisierer der Wissenschaft im viktorianischen Zeitalter berühmt.

Gehen wir zurück ins viktorianische London und bemerken den Staub, der in der Luft schwebt. Stellen wir uns einen Raum vor, der gerade gereinigt wurde. Die Fenster darin sind fest verschlossen, und nur durch ein schmales Loch im Fensterladen dringt jeder ein, der den Raum durchquert Sonnenstrahl. In der Luft schwebender Staub ermöglicht es Ihnen, den Weg des Lichts zu sehen. Um einen Strahl paralleler Lichtstrahlen zu fokussieren, setzen Sie eine Linse in das Loch ein. Nun bilden die Strahlen einen Kegel, an dessen Spitze die Beleuchtung so groß ist, dass der Staub fast weiß erscheint. Im Dunkeln reagiert das Auge besonders empfindlich auf solche Beleuchtung. Der Staub, der die Luft Londons sättigt, ist organisches Material, das rückstandsfrei verbrannt werden kann. Tyndall beschrieb die Wirkung einer Spirituslampenflamme auf eine in der Luft schwebende Substanz wie folgt:

„Ich habe eine brennende Alkohollampe in einen intensiven parallelen Lichtstrahl gestellt, der den Staub in der Luft unseres Labors beleuchtete. In der Flamme selbst und an ihren Rändern waren seltsame dunkle Wirbel sichtbar, ähnlich dickem schwarzen Rauch. Die gleichen dunklen Wirbel Man konnte sehen, wie die nach oben gerichtete Flamme direkt unter dem Lichtstrahl platziert wurde. Sie sahen schwärzer aus als der schwärzeste Rauch, der aus einem Dampfschiffschornstein kam: Ihre Ähnlichkeit mit Rauch war so groß, dass unwillkürlich der Gedanke aufkam, solche Wolken aus freiem Kohlenstoff darin zu entdecken Die reine Flamme einer Alkohollampe ist offenbar nur ein Lichtstrahl ausreichender Intensität.

Aber sind diese dunklen Wirbel wirklich Rauch? Es ist uns gelungen, die Antwort auf diese sofort aufkommende Frage wie folgt zu finden. Wir stellten einen glühenden Schürhaken unter den Strahlenstrahl, und auch daraus begannen schwarze Wirbelstürme aufzusteigen; Dann beobachteten wir die starke Flamme eines Wasserstoffbrenners, die an sich keinen Rauch erzeugt, die Verbrennung des Wasserstoffs jedoch von einer starken Wirbelbewegung der dunklen Masse begleitet wurde. Wenn das kein Rauch ist, was ist es dann? Wie im interstellaren Raum wird die Dunkelheit hier durch das Fehlen jeglicher Substanz im Weg des Lichtstrahls erklärt, wodurch dieser gestreut wird. Wenn sich die Flamme unter einem Strahlenbündel befand, wurde die Substanz in der Luft zerstört, und die daraus gereinigte heiße Luft kreuzte beim Aufsteigen den Lichtstrahl, trug die beleuchteten Partikel weg und verursachte dadurch dank ihrer eigenen absoluten Transparenz eine Wirkung die Bildung dunkler Wirbel. Nichts könnte überzeugender die Unsichtbarkeit dessen demonstrieren, was alle Dinge sichtbar macht. Der Lichtstrahl durchquerte einen unsichtbaren schwarzen Raum, der aus transparenter Luft bestand, während auf beiden Seiten dichte Massen von Staubpartikeln leuchteten, so wie jeder Körper leuchtet, wenn er von starkem Licht beleuchtet wird.

Tyndall erfand auch eine Methode zur Sterilisierung von Lösungen, die Bakteriensporen enthielten, die in kochendem Wasser überleben konnten: Diese Methode ist immer noch als „Tindalisierung“ bekannt. Sein Wesen liegt darin, dass die sterilisierte Lösung über mehrere Tage hinweg mehrmals erhitzt wird: Nicht gekeimte Sporen können der Hitze standhalten, gekeimte Sporen sterben jedoch ab. Somit wird die Lösung nach mehreren aufeinanderfolgenden Erhitzungen steril. Tyndales Experimente waren so originell und seine Unterstützung von Pasteurs Ansichten so energisch, dass er zu Recht mit Pasteur den Ruhm teilt, die Doktrin der spontanen Zeugung zu untergraben.

Die Forschungen von Pasteur und Tyndall fanden eine weitere praktische Anwendung. Es wurde von ihrem Zeitgenossen, dem Chirurgen Lister (1827–1912), vorgeschlagen, der mit der Arbeit dieser Wissenschaftler gut vertraut war. Lister äußerte die Idee, dass die Isolierung des Operationsfeldes am Körper des Patienten von Mikroorganismen aus der Luft das Leben vieler Operierter retten würde. Zu dieser Zeit lag die Sterblichkeitsrate bei Amputationen in englischen Krankenhäusern bei 25–50 % – hauptsächlich aufgrund von Infektionen. Bei Feldeinsätzen während Feldzügen war die Situation noch schlimmer. Ja, während Deutsch-Französischer Krieg Von den 13.000 von französischen Chirurgen durchgeführten Amputationen endeten mindestens 10.000 tödlich! Solange der Glaube an die spontane Entstehung von Mikroben bestehen blieb, gab es keinen Grund, sie aus der Wunde zu entfernen. Nach Pasteurs Entdeckung erkannte Lister jedoch, dass Infektionsträger vernichtet werden müssen, bevor sie das Operationsfeld erreichen. Und Lister hatte Erfolg, indem er Karbolsäure (Phenol) als antibakterielles Mittel einsetzte. Er sterilisierte Instrumente, besprühte die Praxis und tränkte sogar die Kleidung des Patienten mit einer Phenollösung. Die ergriffenen Maßnahmen führten zu hervorragenden Ergebnissen, die zur Geburt der antiseptischen Chirurgie führten.

Panspermie

Die Lehre von der spontanen Zeugung starb im Laufe der Jahrhunderte allmählich aus, und die Tatsache, dass sie schließlich von Pasteur und Tyndale begraben wurde, kann moderne Wissenschaftler kaum überraschen. Es gab jedoch keine Theorie, die sie ersetzen konnte. Das kann man sich im 19. Jahrhundert leicht vorstellen. Angesichts des äußerst geringen Wissensstands über die chemische Organisation lebender Materie war jeder, der versuchte, über den Ursprung des Lebens nachzudenken, zum Scheitern verurteilt. Wie Darwin 1863 in einem Brief an Hooker feststellte: „Es ist völliger Unsinn, jetzt über den Ursprung des Lebens zu spekulieren; man könnte genauso gut über den Ursprung der Materie spekulieren.“

Darwin hatte recht. Zu dieser Zeit war zu wenig über die Natur des Lebens und die Geschichte der Erde bekannt, um produktive Spekulationen über den Ursprung des Lebens anstellen zu können. Der Zusammenbruch der Lehre von der spontanen Zeugung führte jedoch einige berühmte Wissenschaftler zu der Idee, dass Leben nie entstanden sei, sondern wie Materie oder Energie für immer existierte. Nach dieser Idee wandern die „Embryonen des Lebens“ durch den Weltraum, bis sie auf einem für seine Bedingungen geeigneten Planeten landen – dort lösen sie die biologische Evolution aus. Diese Idee wurde von Hermann van Helmholtz (1821–1894) und William Thomson (später Lord Kelvin; 1824–1907) am meisten unterstützt berühmte Physiker 19. Jahrhundert Helmholtz, der persönlich Experimente zur Untersuchung der spontanen Entstehung von Bakterien durchführte, sagte in einem Vortrag im Jahr 1871:

Ich kann nichts dagegen haben, wenn jemand darüber nachdenkt diese Hypothese weitgehend oder sogar sehr weitgehend unplausibel. Aber wenn alle unsere Versuche, aus unbelebter Materie lebende Organismen zu gewinnen, scheitern, scheint es mir aus wissenschaftlicher Sicht legitim zu sein, die Frage zu stellen: Ist überhaupt jemals Leben entstanden oder werden seine Embryonen von einer Welt in eine andere übertragen? sich überall entwickeln. Gibt es geeignete Bedingungen?

Helmholtz und Thomson waren enge Freunde und es ist wahrscheinlich, dass sie dieses Thema mehr als einmal diskutierten. Jedenfalls machte Thomson einige Monate später in seiner Ansprache als Präsident der British Association for the Advancement of Science einen sehr ähnlichen Punkt:

Bisher durchgeführte recht genaue Experimente haben gezeigt, dass jeder Form von Leben immer Leben vorausgeht. Tote Materie kann sich nicht in lebende Materie verwandeln, ohne zuvor den Einfluss lebender Materie zu erfahren. Dies scheint mir eine ebenso unbestrittene wissenschaftliche Wahrheit zu sein wie das Gesetz der universellen Gravitation. Ich bin bereit, als immer und überall gültiges wissenschaftliches Postulat die Aussage zu akzeptieren, dass Leben nur durch Leben und nichts als Leben entsteht. Doch wie entstand dann das Leben auf der Erde?

Er sagte weiter, dass es im Universum viele andere lebenstragende Welten geben muss, die von Zeit zu Zeit zerstört werden, wenn sie mit anderen kollidieren kosmische Körper und ihre Fragmente mit lebenden Pflanzen und Tieren sind im Weltraum verstreut.

Daher ist es sehr wahrscheinlich, dass sich unzählige Meteoritengesteine, die die Keime des Lebens tragen, durch den Weltraum bewegen. Gäbe es derzeit kein Leben auf der Erde, dann könnte ein solcher darauf fallender Stein zur sogenannten natürlichen Ursache für die Entstehung von Leben werden, wodurch die Erde mit Vegetation bedeckt wäre... Die Hypothese, dass das Leben weitergeht Die Erde, die dank solcher Fragmente aus älteren Welten entstanden ist, mag wild und fantastisch erscheinen; Allerdings kann ich zu diesem Punkt nur sagen, dass es nicht unwissenschaftlich ist.

Diese Idee wurde 1908 sorgfältig entwickelt. Schwedischer Chemiker Svante Arrhenius (1859–1927), der seine Theorie Panspermie nannte. Er entwickelte die Ideen von Helmholtz und Kelvin weiter und brachte mehrere eigene Gedanken zum Ausdruck, die darauf hindeuteten, dass Bakteriensporen und Viren unter dem Einfluss elektrostatischer Kräfte von dem Planeten, auf dem sie existierten, weggetragen werden und dann unter dem Druck des Sternenlichts in den Weltraum gelangen könnten . Im Weltraum kann sich eine Spore auf einem Staubpartikel niederlassen; Indem es seine Masse erhöht und den Lichtdruck überwindet, kann es in die Nähe des nächsten Sterns fallen und von einem der Planeten dieses Sterns eingefangen werden. Auf diese Weise, lebende Materie fähig, von Planet zu Planet, von einem Sternensystem auf ein anderes übertragen zu werden. Wie Arrhenius insbesondere aus dieser Theorie hervorhob, folgt, dass alle Lebewesen im Universum chemisch verwandt sein müssen.

Die Theorie der Panspermie beruht auf zwei Aussagen, die getrennt betrachtet werden sollten. Die erste davon ist, dass Leben schon immer existiert hat, das heißt, es ist untrennbar mit der Materie verbunden. Jetzt können wir mit Sicherheit sagen, dass diese Idee falsch ist. Leben gehört im Gegensatz zu Materie und Energie nicht zu den grundlegenden Eigenschaften des Universums; Es ist vielmehr die Manifestation bestimmter Kombinationen von Molekülen, die nicht für immer existieren könnten, da selbst die Elemente, aus denen sie bestehen, nicht immer existierten. Kosmologen glauben, dass das Universum ursprünglich aus dem leichtesten Element Wasserstoff oder Neutronen bestand, fundamentalen Teilchen mit etwa der gleichen Masse wie ein Wasserstoffatom. Alle Elemente, die schwerer als Wasserstoff sind, sind bei Kernfusionsreaktionen aus Wasserstoff entstanden (und werden auch heute noch in Sternen gebildet). Diese Reaktionen dienen als Hauptquelle der Sternenergie. Obwohl ein Teil des Wasserstoffs während der Existenz des beobachtbaren Universums (schätzungsweise 10–15 Milliarden Jahre) verbraucht wurde, bleibt er immer noch das am häufigsten vorkommende Element. Ungefähr 90 % der Atome im beobachtbaren Universum (das sind etwa 60 % seiner Masse) sind Wasserstoff, der Rest besteht hauptsächlich aus Helium, dem massemäßig nächsten Element nach Wasserstoff. Da aber neben Wasserstoff noch andere Elemente für die Organisation lebender Materie benötigt werden, kann das Leben nicht „gleich alt“ sein wie das Universum – es musste viel später entstehen.

Die zweite Aussage der Panspermie-Theorie, wonach Sporen durch den Weltraum transportiert werden können und sollten, erscheint heute weitaus weniger plausibel als es Arrhenius schien. Kombinierte Exposition gegenüber ultraviolettem und Röntgenstrahlung sowie die kosmische Strahlung, der Organismen im Weltraum zwangsläufig ausgesetzt sein müssen, sind viel gefährlicher und die interstellaren Entfernungen und damit die Reisezeit sind viel größer als Arrhenius angenommen hat. Aber jetzt haben wir auch empirische Daten, die darauf hinweisen, dass Sporen, die das Universum besäen könnten, weder die Erde verlassen noch in ihre Umgebung eindringen können. In Bodenproben, die amerikanische Astronauten während der Apollo-Flüge vom Mond entnommen hatten, wurden keine Mikroorganismen gefunden, obwohl angenommen wurde, dass der Mond eine erhebliche Anzahl von Partikeln „fangen“ könnte, die die Erde verlassen oder aus anderen Gebieten in ihre Umgebung gelangen Weltraum. Biologische Analysen von Proben Mondboden haben keine Organismen identifiziert, die in der Lage sind, lange Zeiträume zu überleben Raumfahrt, und bisher haben alle derartigen Studien nur negative Ergebnisse geliefert. Während der Existenz des Sonnensystems (ca. 4,5 Milliarden Jahre) sollten Sporen – sofern es sie überhaupt gibt – den Mars erreicht haben; aber wir werden uns etwas später den Beweisen für die Anwesenheit von Leben auf dem Mars zuwenden.

Trotz der Tatsachen, die gegen die Theorie der Panspermie sprechen, lebt sie jedoch weiter. In den letzten Jahren kam der berühmte amerikanische Astrophysiker und Science-Fiction-Autor Fred Hoyle zusammen mit seiner Mitarbeiterin Chandra Wickramasinghe zu dem unglaublichen Schluss, dass mindestens 80 % der interstellaren Staubpartikel aus Bakterienzellen und Algen bestehen. Ihre Annahme basiert auf der Untersuchung der optischen Eigenschaften interstellarer Staubpartikel. Schätzungen zufolge ist seine Masse in unserer Galaxie etwa 5 Millionen Mal größer als die Masse der Sonne. Aus dieser Sicht ist die Erde im Vergleich zum interstellaren Raum nahezu leblos. In Anlehnung an Arrhenius nennen Hoyle und Wickramasinghe diese Zellen interplanetare „Jumper“. Aber wenn es solche „Springer“ wirklich gäbe, dann hätten sie wahrscheinlich schon vor langer Zeit sowohl den Mond als auch den Mars erreicht.

In jüngerer Zeit haben einige Wissenschaftler eine aktualisierte Version der Panspermie-Theorie vorgeschlagen. Ihm zufolge wurde das Leben auf die Erde erneut aus dem Weltraum gebracht, aber nicht zufällig, wie die klassische Theorie der Panspermie nahelegt, sondern in den interstellaren Raum „geliefert“. Raumschiff, gesendet intelligente Wesen von einem bewohnten Planeten, der zu einem anderen Sternensystem gehört. Diese Theorie legt nahe, dass das Leben nicht ewig existierte, wie Helmholtz, Kelvin und Arrhenius glaubten, sondern als Ergebnis einer komplexen Kette chemischer Umwandlungen entstand (wir werden darüber in Kapitel 3 sprechen). Auf der Urerde gab es keine geeigneten Bedingungen für die Entstehung von Leben: Daher entstand das Leben, das heute auf unserem Planeten existiert, zunächst an einem anderen Ort in der Galaxis, wo die Bedingungen günstig waren. Diese als gerichtete Panspermie bezeichnete Hypothese wurde am ausführlichsten von Francis Crick und Leslie Orgel entwickelt. Crick und Orgel beweisen, dass seit der Entstehung des Universums genügend Zeit vergangen ist, damit sich die Galaxis technisch bilden konnte fortgeschrittene Zivilisation, der aus uns unbekannten Gründen vor etwa 4 Milliarden Jahren die Erde absichtlich mit Mikroorganismen bevölkerte, die von einem automatischen Raumschiff geliefert wurden.

Zunächst hielt ich diese Hypothese für einen reinen Schwindel, dessen Zweck darin bestand, die Unvollkommenheit unserer Vorstellungen über den Ursprung des Lebens aufzuzeigen. Aber nachdem ich Cricks Buch gelesen hatte, in dem die Hypothese der gerichteten Panspermie als ernsthafte Alternative zur Theorie über die Möglichkeit der unabhängigen Entstehung von Leben auf unserem Planeten angesehen wird (siehe), änderte ich meine Meinung. Obwohl es im Vergleich zur allgemein akzeptierten Hypothese keine Beweise gibt, die diese Hypothese stützen, verfügen wir nicht über Daten, die es uns ermöglichen würden, sie zu widerlegen. Die Entdeckung von Leben auf einem anderen Planeten unserer Galaxie könnte diese Hypothese wahrscheinlich überprüfen, da alle ihre Varianten – anders als die Hypothese des lokalen Ursprungs – notwendigerweise die Identität aller existierenden genetischen Systeme annehmen.

Die Theorie der gerichteten Panspermie umfasst Bestandteil in die breite Diskussion ein, die derzeit über die Möglichkeit der Existenz außerirdischer Zivilisationen in unserer Galaxis geführt wird. An theoretische Forschung Dieses Thema sowie die eigentliche Suche nach Funksignalen anderer Zivilisationen stehen im Mittelpunkt zunehmender Bemühungen vieler Forscher. Doch obwohl bei diesem Problem immer noch große Unsicherheit herrscht, ist in den letzten Jahren eine deutliche Abkehr von der vereinfachten Sichtweise zu Beginn des Weltraumzeitalters zu verzeichnen, wonach es in der Galaxie einfach nur von technologisch fortgeschrittenen Gesellschaften „wimmelt“. die auf erdähnlichen Planeten in anderen Sternwelten existieren. Sowohl theoretische Argumente als auch die Ergebnisse neuerer Untersuchungen des Sonnensystems haben gezeigt, dass bewohnbare Planeten offenbar recht selten sind. Andere Überlegungen führen zu dem Schluss, dass sich jede Zivilisation, die die Fähigkeit zu interstellaren Flügen erworben hat, schnell (auf einer geologischen Zeitskala) in der gesamten Galaxie ausbreiten sollte. Wenn es wirklich Zivilisationen gibt, die älter als die Erde sind und dazu in der Lage sind Raumflüge, wo sind sie dann? Wir können die Anwesenheit außerirdischer Zivilisationen im Sonnensystem eindeutig nicht feststellen. Dieses faszinierende Thema wird in der von Hart und Zuckerman herausgegebenen Sammlung ausführlich behandelt.

Vielleicht ist es am klügsten, weiterhin herauszufinden, welche Bedingungen auf der Urerde herrschten, und zumindest einen plausiblen Weg zu finden, ein elementares genetisches System „selbst zusammenzusetzen“. Unsere Fortschritte auf dem Weg zu diesem Ziel werden im nächsten Kapitel besprochen.

Anmerkungen:

Nationale Akademie dei Lincei (Accademia Nazionale dei lincei) ist eine der ältesten Akademien der Wissenschaften in Europa: Sie existiert (mit Unterbrechungen) seit 1603 in Italien. Der Name kommt vom Wort „lince“ – Luchs: Die Gründer der Akademie gelobten, die Natur mit den scharfen Augen eines Luchses zu erkunden. - Ca. Hrsg.

Tatsache ist, dass Kreationisten keine Theorie benötigen, um die spontane Entstehung von Leben zu beweisen. Sie glauben daran, dass der Schöpfer Lebewesen erschaffen hat und dass er selbst war, ist und sein wird, und das reicht ihnen. Ihre Aufgabe besteht darin, zu beweisen, dass die Materialisten Unrecht haben. Sie haben einige ziemlich ernsthafte Argumente gegen die materialistische Theorie.
Eine davon betrifft die Synthese des DNA-Moleküls. Da die moderne Wissenschaft dieses Molekül nicht konstruieren kann, glauben sie, dass das Molekül zufällig zusammengesetzt worden sein muss. Natürlich ist die Wahrscheinlichkeit, das gewünschte Molekül zufällig einzusammeln, sehr gering. Etwas wie das. Wenn Sie den Fernseher in Einzelteile zerlegen und diese dann in einer Tüte schütteln, ist es unwahrscheinlich, dass sie wieder zum ursprünglichen Fernseher zusammengefügt werden. Wirklich, moderner Fernseher es ist unmöglich, durch Schütteln etwas zu erschaffen. Die Natur kann also schließlich nicht alles. Zentauren oder Minotauren kommen nirgendwo vor. Aber es ist durchaus möglich, einen Fernseher zu bauen, der geschüttelt werden kann. Beispielsweise kann ein durch Schütteln zusammengebauter Detektorempfänger von einem angelernten Ingenieur hergestellt werden. Es besteht nur aus drei Teilen: Induktivität, Kapazität und Diode. Wenn alle diese Teile beispielsweise in Form von Würfeln mit entsprechenden Löchern und Stiften für jede Verbindung hergestellt werden, ist es durchaus möglich, dass die benötigten Stifte durch Erschütterungen in die entsprechenden Löcher fallen. Durch die Schaffung von Riegeln erhöhen wir bei einer normalen Verbindung die Montagewahrscheinlichkeit. Durch den Einsatz von Magneten in Verbindungen kann die Montagewahrscheinlichkeit weiter erhöht werden. Sie können die Detailkonzentration erhöhen. Generell kann man sich für diese Art der Montage einiges einfallen lassen. Wenn dies die einzige Montagemethode wäre, hätten Ingenieure eine Technologie für die Montage von Fernsehgeräten entwickelt.
Die Natur macht nichts zufällig. Adenin verbindet sich niemals mit Guanin oder einem anderen Molekül. Sein Verbindungsknoten (Loch) ist nur für den Verbindungsknoten (Stift) von Thymin geeignet. Darüber hinaus verfügen sie über individuelle „Magnete“, mit denen sie sich gegenseitig anziehen, ohne andere Moleküle zu beeinflussen. Und so weiter für jede Verbindung. Dies bedeutet lediglich, dass das Molekül auf natürliche Weise synthetisiert wurde; hierfür waren nur geeignete Bedingungen erforderlich. Daher erweist sich die These der Kreationisten über die Unwahrscheinlichkeit der Entstehung des benötigten Moleküls als unhaltbar.
Das zweite Argument der Kreationisten ist der Vorwurf, dass Wissenschaftler nicht einmal den einfachsten lebenden Organismus erschaffen können. Ein berechtigter Vorwurf. Dies bedeutet jedoch nicht, dass keine Lebewesen gebaut werden können. Dazu muss man von der molekularen und atomaren Wissensebene zur Quantenwissensebene übergehen. Dann werden „Löcher“, „Stifte“ und „Magnete“ klar – Konzepte, die Wissenschaftler hinter den Wörtern „erkennt“, „Schloss-Schlüssel“ und dergleichen verbergen.
Ein Versuch, die Wissenschaft auf die Quantenebene des Wissens zu übertragen, wird in dem kleinen Buch „Quantum Physics“ (ISBN-13: 978-3-659-40470-2) beschrieben, und wie Quanten in lebender Materie funktionieren, wird in den Büchern „Quantenphysik“ beschrieben. Quantenbiologie“ (ISBN: 978-3-659-33209-8) und „Bewusstsein und Photonen“ (ISBN: 978-3-659-33209-8). Sie können im Online-Shop unter http://ljubljuknigi.ru/ bestellt werden.

Die Theorie der spontanen Entstehung von Leben aus Schlamm. Es entstand nach verschiedenen Schätzungen vor 4.000 bis 5.000 Jahren irgendwo in der Region Mesopotamien. Auf jeden Fall war es dort, bei archäologischen Ausgrabungen der antiken sumerischen Stadt Uruk, Es wurde eine einzigartige 4.000 Jahre alte Alabastervase gefunden. Die Vase war in mehreren Ebenen dekoriert. Ganz unten waren abgebildet Meereswellen. Pflanzen stiegen aus ihnen empor, Tiere befanden sich weiter oben und die Menschen befanden sich ganz oben. Vor allem handelt es sich um eine skulpturale Komposition mit der Göttin des Lebens und der Fruchtbarkeit Ischtar .
Historiker erfuhren viel mehr über diese Theorie von antiken griechischen Philosophen Milesische Schule(VIII-VI Jahrhundert v. Chr.). Sie waren es, die unter Berufung auf die babylonische Weisheit die Idee der Entstehung von Lebewesen aus Wasser oder verschiedenen nassen oder verrottenden Materialien entwickelten. Aristoteles selbst zitiert in seinen Schriften unzählige Fakten über die spontane Entstehung von Lebewesen: Pflanzen, Insekten, Würmer, Frösche, Mäuse, einige Meerestiere und weist auf die dafür notwendigen Bedingungen hin – das Vorhandensein verwesender organischer Überreste, Mist, verdorbenes Fleisch usw Müll, Dreck. Unter diesen Tatsachen fasste Aristoteles das Ganze zusammen theoretische Basis- Er argumentierte, dass die plötzliche Geburt von Lebewesen durch nichts anderes als den Einfluss eines bestimmten Wesens verursacht wird spiritueller Ursprung auf zuvor leblose Materie.
Im 16. Jahrhundert hatte die Theorie der spontanen Entstehung lebender Organismen ihren Höhepunkt erreicht. Während der Renaissance verbreitete sich eine dem Judentum entlehnte Legende über einen Golem oder Homunkulus – einen Mann, der mithilfe magischer Zaubersprüche und Rituale künstlich aus Ton, Erde oder anderer unbelebter Materie erschaffen wurde – aktiv in der wissenschaftlichen Welt. Paracelsus (1493-1541) schlug das folgende Rezept zur Herstellung eines Homunkulus vor: Nehmen Sie eine „bekannte menschliche Flüssigkeit“ (Urin) und lassen Sie sie zunächst sieben Tage lang in einem verschlossenen Kürbis und dann vierzig Wochen lang im Magen eines Pferdes verrotten täglich menschliches Blut. Und als Ergebnis wird „ein wirklich lebendes Kind entstehen, das alle Glieder hat, wie ein Kind, das von einer Frau geboren wurde, aber nur von sehr kleiner Statur.“
Im 18. Jahrhundert führten Anhänger der „Miletus-Lehre“ eine Reihe überzeugender Experimente durch, die eindeutig Fälle spontaner Lebensentstehung bewiesen. So erhielt der Priester und Naturforscher J. Needham aus England (1713-1781) den wissenschaftlichen Preis der Royal Society für seine Experimente mit Hammelsoße, in denen, wie er behauptete, selbst mikroskopisch kleine Organismen entstehen könnten. Er kochte die Hammelsoße auf, goss sie in eine Flasche, verschloss sie und erhitzte sie natürlich noch einmal (schließlich hätte das wiederholte Erhitzen auf jeden Fall alle Mikroorganismen und deren Sporen zerstören müssen, die aus der Luft in die Soße gelangt waren). Ich wartete mehrere Tage und untersuchte dann die Soße unter dem Mikroskop. Zu seiner großen Freude war die Soße voller Keime. Das bedeutete, dass die Erzeugung lebender Materie aus unbelebter Materie immer noch möglich war! Needham stellte zusammen mit Graf Buffon eine Theorie über die generative Kraft auf – ein bestimmtes lebensspendendes Element, das in Lammbrühe und Samensud enthalten ist und in der Lage ist, aus unbelebter Materie lebende Organismen zu erschaffen.
Der fortschrittlichen Wissenschaft widersetzte sich der italienische Priester Lazzaro Spallanzani (1729-1799), der mit seinen Experimenten immer wieder schöne Theorien durch grobe und unangenehme Fakten verdarb – indem er entweder für viele Tage alles Leben in Brühen tötete oder es in überhitzten Brühen wiedergeboren werden ließ Flüssigkeiten und Luft. Da Experimente zur „Spontanzeugung“ von Mäusen längst auf Mikroben übertragen wurden, legte dieser sture Kerl nebenbei mit seinen Experimenten den Grundstein für die Mikrobiologie – aber darum geht es jetzt nicht.
Die Theorie der Möglichkeit der spontanen Entstehung von Leben wurde schließlich von Louis Pasteur (1822-1895) vernichtet, der 1862 einen Preis erhielt Pariser Akademie Wissenschaften zur endgültigen Widerlegung dieser Möglichkeit. Es war Pasteur zu verdanken, dass die Menschheit die Pasteurisierung meisterte und Tausende von Billiarden Experimenten durchführte, um seine Richtigkeit zu überprüfen (jedes Zinn- Dies ist ein kleines Labor, das die Möglichkeit der spontanen Entstehung von Leben in einem Nährmedium testet. Und bisher wurde kein einziger Fall der Rechtfertigung der alten babylonischen Weisen identifiziert.
Aus Rache gaben Biologen einem fiesen pathogenen Bakterium den Namen Louis Pasteur: Pasteurella. Denn keine gute Tat darf ungestraft bleiben.
Es scheint, dass das Problem für immer abgeschlossen ist. Aber nein, Unterstützer des Lernens Altes Mesopotamien gab nicht auf. Im Jahr 1924 veröffentlichte der sowjetische Biochemiker Alexander Oparin einen Artikel über „Der Ursprung des Lebens“, der 1938 ins Englische übersetzt wurde und das Interesse an der Theorie der spontanen Zeugung wiederbelebte. Oparin vermutete, dass sich in Lösungen hochmolekularer Verbindungen spontan Zonen erhöhter Konzentration bilden können, die relativ voneinander getrennt sind Außenumgebung und kann mit ihr den Austausch pflegen. Er nannte sie „Koazervattropfen“ oder einfach Koazervate.
Einfach ausgedrückt, da sie nicht in der Lage waren, aus Schmutz Leben zu gewinnen, beschlossen die Anhänger der Milesian-Schule, dass sie zumindest einige kleine Bestandteile lebender Organismen aus Brühen formen könnten.
Leider konnten wir mit keinem der von den „Mesopotamiern“ durchgeführten Experimente zumindest etwas erreichen positive Resultate. Nun ja, sie wachsen nicht.“ Steinblume", und selbst wenn du knackst!
Das zweite Mal, dass die Theorie der spontanen Zeugung durch den großen Fred Hoyle zunichte gemacht wurde, bester Mathematiker in der Geschichte, der Begründer der modernen Astrophysik, der für seine Verdienste um die Wissenschaft zum Ritter geschlagen wurde und eine unglaubliche Anzahl von Medaillen und Preisen erhielt. In seinem Buch „The Mathematics of Evolution“ berechnete er akribisch die Wahrscheinlichkeit der spontanen Entstehung bestimmter Moleküle, aus denen lebende Organismen bestehen. Diese Wahrscheinlichkeit belief sich auf Werte, die mit der zehnten minus fünfzigsten Potenz vergleichbar waren. Ein mit der Menge vergleichbarer Wert Elementarteilchen im Universum existieren. Das heißt, es gibt keine Chancen, auch nicht theoretisch, für die spontane Entstehung von Leben auf der Erde und kann es prinzipiell auch nicht geben. Keiner.
Wie Fred Hoyle selbst die Situation erklärte: „Stellen Sie sich vor, dass auf einer riesigen Mülldeponie alle Teile eines Boeing 747-Flugzeugs, die, wie man sagt, bis auf eine Schraube und eine Mutter zerlegt sind, durcheinander verstreut sind.“ Hier rast zufällig ein Tornado-Hurrikan mit schrecklicher Kraft durch eine Mülldeponie. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass nach einem solchen Tornado eine komplett zusammengebaute Boeing flugbereit auf einer Mülldeponie liegen bleibt?“
Fred Hoyle erklärte jedoch auch, wie das Leben dennoch aussehen könnte. Es wurden zwei Optionen vorgeschlagen:
1) Entweder ist es eine anfängliche Eigenschaft der Materie wie Schwerkraft oder Magnetismus und wird dann auf verschiedene Planeten übertragen;
2) Entweder entstand es an anderen Orten im Universum, wo andere Anfangsbedingungen herrschten und es im Anfangsstadium viel einfacher war als das, das wir beobachten durften, und es wurde von außen in einer bereits recht entwickelten Form auf die Erde gebracht .
Als Fred Hoyle 1999 seine Gedanken darlegte, schienen sie für Biologen ketzerisch – denn im alten Mesopotamien hatte sich niemand jemals etwas Derartiges vorgestellt. Der britische Astrophysiker erhielt jedoch unerwartete Unterstützung aus Indien (modern), von der dortigen Organisation für wissenschaftliche Forschung. Seit 2001 arbeiten Wissenschaftler des Indischen Zentrums für Zell- und Molekularbiologie und Nationales Zentrum Das National Center for Cell Science begann damit, regelmäßig Höhenballons in die Stratosphäre zu schicken, die etwa 460 Kilogramm wissenschaftliche Ausrüstung an Bord hatten, darunter sterile, versiegelte Probenehmer, die Luftproben in Höhen von 20 bis 41 Kilometern entnehmen. Diese Proben werden zur parallelen unabhängigen Untersuchung an die beiden genannten wissenschaftlichen Zentren übergeben.
Bisher ist es diesen Sonden gelungen, zwölf Bakterien- und sechs Pilzkolonien in der Stratosphäre zu fangen. Die meisten dieser Organismen zeigten nach genetischer Analyse eine nahezu vollständige (98 %) Ähnlichkeit mit Arten, die aus der terrestrischen Biosphäre bekannt sind. Doch drei Arten von Bakterien erwiesen sich als völlig neu. Sie unterscheiden sich deutlich von denen auf der Erde und weisen insbesondere eine hohe Beständigkeit gegenüber ultravioletter Strahlung auf.
Das erste Bakterium dieses neuen Trios trägt den Namen Janibacter hoylei – zu Ehren von Fred Hoyle.
Der zweite – Bacillus isronensis – zu Ehren der indischen Weltraumforschungsorganisation ISRO, die diesen Stratosphärenballon gestartet hat.
Und der dritte – Bacillus aryabhata – zu Ehren des alten indischen Astronomen Aryabhata.
Derzeit spielt es keine Rolle mehr, ob diese Mikroorganismen wirklich aus dem Weltraum zu uns kamen oder noch terrestrischen Ursprungs sind. Auf jeden Fall wissen wir mit Sicherheit, dass im Weltraum jenseits der Erde und Sonnensystem Es gibt eine lange Spur von Sporen lebender Bakterien, die unter Bedingungen starker Strahlung und symbolischem atmosphärischem Druck erfolgreich überleben können. Und sobald diese Sporen auf einen sterilen Planeten gelangen, wird dieser sich sofort erfolgreich entwickeln und von ihnen bevölkert werden.
Das letzte Argument der „Mesopotamier“ war immer die unbegründete Behauptung, dass „das Leben unter solchen Bedingungen nicht existieren kann“. Allerdings hat das 21. Jahrhundert auch diese Aussage zunichte gemacht. Neuere Forschungen haben gezeigt, dass sich das Leben an fast alle Bedingungen anpassen kann, in denen es sich befindet. Am 27. September 2006 wurde auf der Website der Zeitschrift Nature ein Artikel französischer und kroatischer Mikrobiologen über die Mikrobe Deinococcus radiodurans veröffentlicht. Die Radioresistenz von Deinococcus ist wirklich erstaunlich. Deinococcus fühlt sich nach einer Strahlungsdosis von 5000 Gray (1 Gray = 1 Joule pro 1 kg Lebendgewicht) großartig an, und selbst die dreifache Dosis tötet nur 2/3 der Zellen in der Kolonie ab tödliche Dosis für Menschen - 10 Gray, für E. coli - 60 Gray. Deinococcus verträgt das Austrocknen problemlos und stirbt auch im Vakuum nicht ab. Das größte Problem, das einer lebenden Zelle unter dem Einfluss von Strahlung oder Austrocknung widerfährt, sind Brüche in der DNA-Doppelhelix. Das Genom der Zelle wird einfach in Stücke gerissen, was zum Tod führt. Deinococcus ist in der Lage, bis zu 1000 solcher Risse gleichzeitig zu „heilen“.
Bisschen von! Während einer Untersuchung eines Meteoriten, der 1969 in der Nähe der Stadt Murchison in Australien einschlug, untersuchte das Team um Philippe Schmidt-Koplin vom Institut Umweltchemie in Neuherberg (Deutschland) extrahierten ein kleines Stück Meteoritengestein aus der Mitte des Steins und extrahierten anschließend mithilfe verschiedener Lösungsmittel mögliche organische Moleküle daraus. Nachfolgende Analysen der Zusammensetzung dieser Flüssigkeiten mithilfe modernster Analysetechniken zeigten, dass der Meteorit mindestens 14.000 organische Verbindungen enthält, darunter mindestens 70 Aminosäuren.
Das am 25. August 2003 gestartete Spitzer-Weltraumteleskop entdeckte die grundlegenden chemischen Bestandteile des Lebens in den Gas- und Staubwolken, die den jungen Stern umkreisen. Diese Bestandteile – Acetylen und Blausäure, gasförmige Vorläufer von DNA und Proteinen – wurden erstmals in der Planetenzone von Sternen nachgewiesen, also dort, wo Planeten entstehen können. Und die Galaxie M81, die er fotografierte und 12 Millionen Lichtjahre von uns entfernt ist, leuchtete bei der Spektralanalyse aufgrund der Häufigkeit rot auf aromatische Kohlenwasserstoffe Stickstoff enthaltend.
Während der Flüge der Raumsonden Deep Impact und Stardust zu den Kometen Tempel 1 und Wild 2 in den Jahren 2004–2005 wurde im Kometen Tempel 1 eine Mischung aus organischen Partikeln und Tonpartikeln sowie eine Reihe komplexer Kohlenwasserstoffmoleküle – potenzielle Bausteine ​​– gefunden fürs Leben.
Anfang 2008, amerikanisch Raumfahrzeug Cassini entdeckte auf Titan, einem Satelliten des Saturn, ganze Seen und Meere aus Kohlenwasserstoffen. Dieselben, die seit jeher als Zersetzungsprodukte tierischen organischen Materials gelten.
Auf diese Weise haben die wissenschaftlichen Entdeckungen des 21. Jahrhunderts eine Theorie, die seit fast fünf Jahrtausenden existierte und immer noch nicht von den Seiten der Lehrbücher entfernt wurde, völlig zunichte gemacht. Moderne Schulkinder verschwenden ihre Zeit völlig umsonst. Lernstunden die Theorie der spontanen Entstehung von Leben zu verdrängen

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