Возникновение жизни на Земле
🌿 Биология · 9 класс
Как возникла жизнь на Земле
Вопрос о происхождении жизни — один из главных в биологии. На протяжении истории учёные предлагали разные объяснения тому, как на Земле появились первые живые организмы. Современная наука рассматривает возникновение жизни как длительный процесс химической и биологической эволюции, занявший сотни миллионов лет.
Основные гипотезы
| Гипотеза | Главная идея |
|---|---|
| Креационизм | Жизнь создана творцом |
| Самозарождение | Живое возникает из неживого постоянно |
| Панспермия | Жизнь занесена из космоса |
| Биохимическая эволюция | Жизнь возникла из неорганики постепенно |
Опровержение самозарождения
Гипотезу о постоянном самозарождении жизни опроверг Луи Пастер. Его опыты с колбами с изогнутым горлышком показали, что в прокипячённом бульоне микроорганизмы не появляются, если в него не попадают зародыши из воздуха. Так был утверждён принцип: всё живое — только от живого.
Гипотеза Опарина — Холдейна
Наиболее признана гипотеза биохимической эволюции, предложенная Александром Опариным (1924 год) и независимо Джоном Холдейном. Согласно ей жизнь возникла в первичном океане в несколько этапов:
- Образование простых органических веществ из неорганических под действием энергии (молний, ультрафиолета, вулканов);
- Накопление органики в первичном океане — «первичный бульон»;
- Образование биополимеров и их сгустков — коацерватов;
- Появление способности к самовоспроизведению и обмену веществ.
Опыт Миллера
В 1953 году Стэнли Миллер экспериментально подтвердил возможность первого этапа. Он пропустил электрические разряды через смесь газов, имитирующую древнюю атмосферу:
метан + аммиак + водород + водяной пар --разряд--> аминокислоты
В результате образовались аминокислоты — «кирпичики» белков. Это доказало, что органические вещества могли возникнуть в условиях ранней Земли.
Признаки живого
Чтобы понять, что считать «живым», важно знать признаки жизни. К ним относят обмен веществ и энергии, способность к самовоспроизведению, наследственность и изменчивость, рост и развитие, раздражимость, саморегуляцию. Первые живые системы должны были постепенно приобрести все эти свойства. Особенно важным шагом стало появление молекул, способных к самокопированию, — это позволило передавать признаки потомству.
Первые организмы
Первые живые организмы появились около 3,5 миллиарда лет назад. Это были безъядерные одноклеточные организмы — прокариоты, жившие в воде. По способу питания они были гетеротрофами и использовали готовую органику первичного океана. Позже возникли автотрофы, способные к фотосинтезу, — они стали выделять кислород. Накопление кислорода в атмосфере изменило условия на планете и сделало возможным дыхание и появление более сложных организмов.
Значение кислорода
Появление кислорода в атмосфере имело огромные последствия. Из кислорода образовался озоновый слой, защитивший живое от губительного ультрафиолетового излучения. Это позволило организмам выйти на сушу. Кроме того, кислородное дыхание давало гораздо больше энергии, чем бескислородное, что ускорило усложнение организмов и привело со временем к появлению многоклеточных существ.
Частые ошибки. Опыты Пастера опровергают самозарождение современных организмов, но не первичное возникновение жизни в иных условиях древней Земли. Коацерваты — это ещё не клетки, а лишь предшественники, способные к простейшему обмену.
Кратко о главном
- Существует несколько гипотез происхождения жизни.
- Пастер опроверг самозарождение: живое — только от живого.
- Гипотеза Опарина — Холдейна описывает биохимическую эволюцию.
- Жизнь возникала через органику, коацерваты и самовоспроизведение.
- Опыт Миллера доказал образование аминокислот из неорганики.