Происхождение и сущность жизни

Основы синтетической теории эволюции.

Обоснование эволюции:

- палеонтология (изучает следы древней жизни в горных породах);

- сравнительная эмбриология (Рекапитуляция – по Геккелю «онтогенез повторяет филогенез» – явление: организм в своем индивидуальном развитии проходит стадии, повторяющие эволюцию всего вида).

- естественная классификация (основана на структурных свойствах организмов);

- селекция (модель эволюции).

В настоящее время приняты факторы эволюции:

- мутации (доминантные и рецессивные);

- флуктуации численности особей;

- изоляции;

- естественный отбор (движущий, стабилизирующий, дезруптивный – гибель при резком изменении условий).

Эволюция не всегда идет с усложнением. Например, бактерии сохраняются благодаря упрощению.

Этапы биохимической эволюции (по А.И.Опарину) (теория абиогенного происхождения жизни):

1) переход воды в жидкое состояние, образование атмосферы и гидросферы;

2) образование органических соединений в первичном океане;

3) образование белковых структур;

4) объединение коацерватов (при слиянии гидрофильных комплексов);

5) образование гидрофобных липидных границ;

6) появление механизма саморегуляции;

7) появление механизма самовоспроизведения при возникновении генетического кода.

По А.И. Опарину: «Переход к живому осуществляется, когда на смену соревнованию в скорости роста приходит борьба за существование».

Этапы космобиологической эволюции:

– большой взрыв;

– излучение + вещество;

– Галактики, Вселенная;

– планеты;

– первичная атмосфера;

– вторичная атмосфера, гидросфера;

– образование органических веществ, аминокислот;

– коацерватные капли;

– естественный отбор, мутации;

– ДНК, РНК;

– белок.

Концепции происхождения жизни.

1. Генобиотическая гипотеза - утверждает первичность возникновения молекулярной системы со свойствами генетического кода (вероятность самовозникновения 10–2000)

2. В рамках концепции биохимической эволюции - можно выделить три этапа перехода неживое-живое:

1) синтез исходных органических соединений из неорганических в условиях первичной атмосферы Земли; (В 1953 г. С.Миллер экспериментально доказал возможность такого синтеза).

2) синтез биополимеров из органических соединений;

3) самоорганизация сложных органических соединений, завершающаяся образованием клетки.

Согласно концепции биохимической эволюции основные условия возникновения жизни:

- наличие определенных химических элементов;

- наличие источников энергии;

- отсутствие газообразного кислорода (окислительной среды);

- бесконечно большое время.

Ежегодно растения образуют до 150 млрд.тонн органических веществ и запасают до 10 15 кДж энергии Солнца.

3. Коацерватная гипотеза (Опарина-Холдейна) - решающая роль принадлежит белкам. Из-за амфотерности (проявляют свойства и кислот и оснований) они способны притягивать молекулы воды, образуя гидрофильные коллоидные комплексы. При их слиянии образуются коацерваты, способные расти и делиться. В первичном океане происходили автокаталитические реакции (типа реакции Белоусова-Жаботинского).

4.Теории предбиологической эволюции:

- жизнь возникла на Земле из неживых (минеральных) форм;

- жизнь – направленный вектор эволюции от неживого к живому;

- грань неживое-живое очень резка, жизнь неустойчива;

- живое из неживого – событие маловероятное.