7 научных теорий о происхождении жизни (и 5 ненаучных версий того же)

В начале: теория самозарождения

Правда в том, что нельзя говорить о биогенезе, не упомянув модель, вытеснившую научный и популярный ландшафт. Спонтанное поколение предположило, что жизнь может быть создана из инертной материи , Эта идея возникла из наблюдения, что после разложения органического образца появляются насекомые и микроорганизмы, которых раньше не было.

Это было большим достижением, что теория биогенеза сумела опровергнуть модель, которая укоренилась в концепции мира на протяжении многих лет. Идея о самозарождении датируется тем, что она возникла в Древней Греции от руки Аристотеля; философ утверждал, что некоторые формы жизни могут появиться без большего от инертной материи. Например, черви вышли из грязи, нагретой солнцем, или мух гнилой плоти.

Эти убеждения, предложенные Аристотелем, пережили много веков, и никто не подверг их сомнению. Это было до семнадцатого века, когда кто-то хотел отрицать эту идею. Это было итальянский натуралист Франческо Реди .

Теория панспермии (занесение жизни извне)

Теория панспермии является разновидностью теории «космического императива». Она априори утверждает вездесущность жизни в космосе (в том числе — открытом) и ее занесение с пылью, кометами и метеоритами на планеты) Но эта теория не объясняет сам факт появления первых живых организмов и эволюцию предорганизмов. Хотя, в рамках этой теории следовало бы как-то обосновать появление жизни вне планет и возможность их выживания в открытом космосе. Гипотеза о «заражении» Земли жизнью снова активно обсуждается. Это произошло после открытия жизнеспособных микроорганизмов, способных в спящей форме выжить внутри камней и кристаллов. Такое открытие сделали в прошлом году двое ученых из Университета Федерика II (Неаполь) — профессор геологии Бруно Д’Ардженьо (Bruno D’Argenio) и профессор молекулярной биологии Джузеппе Герачи (Giuseppe Geraci). Мельчайшие организмы (названные CRYMS — от CRYstal Microbes) были обнаружены и внутри нескольких метеоритов. CRYMS чрезвычайно устойчивы к суровым внешним условиям; а будучи извлеченными из породы, возобновляют жизнедеятельность. Есть и другие свидетельства внеземного происхождения органических молекул. Так, при изучения состава Мерчисонского метеорита в Австралии обнаружились азотистые основания, необходимые для синтеза молекул нуклеиновых кислот ДНК и РНК. С помощью радиоуглеродного анализа удалось установить, что эти молекулы сформировались не на Земле, а, кроме того, смогли в целости и сохранности пропутешествовать через космос и земную атмосферу. Это объясняет, почему в эпоху «безжизненного» и «адского» катархея на Земле почти сразу возникла активная жизнедеятельность [что привело к отложению древнейших графитов и алмазов]. Исследованием наличия жизни и органических молекул в ближнем и дальнем космосе занимается экзобиология (или астробиология).

Ученые выдвинули новую версию появления жизни на Земле.
Сильные потоки космической пыли, перемещающиеся со скоростью до 70 км/с, могут переносить мельчайшие живые организмы.
В частности, космическая пыль, которая постоянно «бомбардирует» атмосферу Земли, может выбить за пределы земной гравитации
мелкие частицы, находящиеся на высоте 150 километров или более над поверхностью, и они в конечном итоге достигнут других планет.
Ранее считалось, что единственным «переносчиком» живых существ с одной планеты на другую являются астероиды.

РНК: вещественный обмен

Обмен веществ у первых органических структур развивался гетеротрофно, от сложных исходных соединений, как рибоза и азотистые основания, к более простым . На начальных этапах РНК были доступны многие активные одноуглеродные соединения:

1. Муравьиная кислота образуется при фотосинтезе на сульфиде цинка и выносится геотермальными источниками после реакций воды с базальтами.
2. Формальдегид опадает с дождями, возникая при фотолизе метана.
3. Угарный газ выделяется в составе газов вулкана.

Все три случая рассмотрены ранее и внимательный читатель вспомнит их, но именно диоксид углерода стал конечным нужным соединением. Хотя его восстановление без качественных катализаторов медленное, мы помним, что при абиогенном восстановлении реакция происходит под действием ультрафиолета или температуры. Выбор между способами использования углерода в обмене веществ зависит от среды. Рибулозо-монофосфатный цикл, питаемый формальдегидом похож на древнейший синтез сахаров, а участие муравьиной кислоты в синтезе пуринов (табл. 1) предполагает формирование этой реакции до появления ферментов фиксации диоксида углерода.

Теория абиогенеза

Теория абиогенеза – это теория, что вся жизнь началась с неорганических молекул, которые по-разному рекомбинировали из-за вклада энергии. Эти разные формы в конечном итоге сформировали самовоспроизводящуюся молекула который, возможно, использовал другие молекулы, произведенные абиогенезом, чтобы начать создавать основные структуры жизни, такие как клетка.

Так же, как популяции меняются со временем в эволюции организмов, эволюция молекул включает в себя изменение молекул со временем. Ученые предполагают, что первыми самовоспроизводящимися молекулами были, вероятно, молекулы РНК. Некоторые молекулы РНК обладают известной способностью катализировать образование новых молекул РНК, что видно на рибосомах практически всех существ на Земле. Одна из этих ранних молекул РНК сформировалась точно так, что она произвела молекулу РНК, которая была идентична ей. Концентрация этой молекулы в пребиотическом супе резко возросла, и молекула далее взаимодействовала с собой и с некоторыми белками, образовавшимися вокруг нее, также в результате абиогенеза.

В конце концов, молекула РНК приобрела мутации, которые позволили ей синтезировать белок, который будет производить больше РНК. Другие мутации привели к созданию белков, которые синтезировали нити ДНК из РНК. Таким образом, геном современного организм родился. За миллионы лет эволюционной истории в этих молекулах медленно накапливались изменения, порождающие сложность жизни, которую мы видим сегодня. Различные ученые, изучающие теорию абиогенеза, спорят о том, что абиогенез переключается на биогенез. Аналогичные аргументы можно увидеть в случае, если вирусы представляют собой живые организмы. Абиогенез, по определению, это просто создание органических молекул из неорганических источников. Это не обязательно означает, где начинается жизнь.

• эволюция – процесс, который изменяет популяции организмов с течением времени, адаптируя их к окружающей среде.
• неорганический – Молекулы, содержащие мало углерода, не вырабатываются в живых организмах.
• органический – Молекулы синтезируются в живых организмах, которые содержат много углерод-углеродных связей.
• рибосома – Одна из первых клеточных машин, способных производить белки из молекул РНК и аминокислоты,

Что такое абиогенез

Официальная позиция науки о происхождении жизни называется абиогенез. Общий смысл теории абиогенеза в том, что в ранней истории Земли наступил момент, когда условия благоприятствовали созданию сложной органической химии. Что, в свою очередь, привело к самоорганизации первых примитивных форм жизни.

Об этом процессе многое известно. Но то, как именно информация кодируется в нуклеиновых кислотах (ДНК и РНК), чтобы сформировать систему генетического наследования, и как все это трансформируется непосредственно в жизнь, остается загадкой. Другой, слегка неудобный для сторонников абиогенеза аспект заключается в том, что процесс этот, по-видимому, произошел в удивительно короткий промежуток времени. Эта теория требует, чтобы «первичный суп», из которого возникла самовоспроизводящаяся РНК, сформировался в течение 800 миллионов лет после стабилизации земной коры. Этот интервал времени, по мнению некоторых исследователей, слишком короткий.

Несмотря на свои недостатки и нехватку конкретных данных, абиогенез — это компромисс. И единственная признанная наукой на сегодня гипотеза о происхождении жизни.

Гипотеза панспермии, однако, оспаривает почти все аспекты этой теории.

Как появилась жизнь на Земле? Общая информация

Современные представления о возникновении жизни на Земле сильно отличаются друг от друга. Но существует одна широко признанная теория. Согласно ей, наша планета сформировалась из космической пыли. Пыльные облака из Галактики содержали в своём составе все химические элементы и постепенно спрессовывались, формируя шар. Он был раскалённым, окутанным клубами водяного пара. В облаках поднимающийся с молодой Земли пар постепенно охлаждался, превращаясь в воду. Атмосферная жидкость вновь возвращалась на поверхность планеты обильными, непрекращающимися дождями. Попадая на раскалённую земную твердь, влага становилась паром и поднималась в атмосферу. Этот процесс продолжался миллионы лет. За долгое время планета Земля потеряла большое количество собственной тепловой энергии. В результате её разжиженная поверхность по мере остывания стала затвердевать, образуя земную кору.

Спустя несколько миллионов лет поверхность планеты остыла ещё больше. Вода, поступающая на Землю из атмосферы (дожди, ливни), перестала испаряться. На поверхности формировались огромные лужи. Обилие воды сильно повлияло на дальнейшее развитие молодой Земли. На фоне продолжающегося понижения температуры и сильных ливней случился потоп. Вода, которая непрекращающимся потоком извергалась на Землю, стала неотъемлемой частью молодой планеты. Она накапливалась в глубоких впадинах и не успевала полностью испаряться. Появился доисторический океан.

В то время жизни на планете ещё не существовало, но ливневая вода стала постепенно размывать горы и скалы. Она стекала по ложбинам и ущельям бурными потоками, формируя русла рек и ручьёв. Ещё несколько миллионов лет ушло на то, чтобы на планете появились долины. Баланс воды в атмосфере и на Земле сильно изменился. Планета была ею пресыщена, а в облаках влаги становилось всё меньше.

Густые облака над планетой постепенно рассеивались, открывая путь на Землю солнечным лучам. Постоянные дожди прекратились, а Земля была практически полностью покрыта водами доисторического океана. Жидкость вымывала из верхних слоёв планеты много солей и растворимых минеральных веществ, унося их в море. Вода с поверхности водоёма постоянно испарялась, а пар превращался в атмосферные облака. Моря постепенно стали солёными. Наша планета в то время существовала в особых условиях, и на ней, по-видимому, сформировались вещества кристаллической формы. Они увеличивались в размерах, создавали новые кристаллы, присоединяли к себе составляющие иной структуры. Солнечные лучи совместно с мощными электрическими зарядами молний из атмосферы давали кристаллам энергию. Возможно, эти элементы и стали предками первых живых существ
Земли — прокариотов.

В различных теориях о том, как появилась жизнь на Земле, прокариоты описываются как прототип современных бактерий. В них не было ядра, а тип питания у первых обитателей Земли был анаэробным. Дышали они без участия кислорода (в то время он в атмосфере ещё отсутствовал). Питались прокариоты органическими соединениями, которые в свою очередь появились в результате сочетания нескольких благоприятных факторов (тепло от вулканических извержений, ультрафиолетовое солнечное излучение и грозовые разряды). Жизнеспособные организмы развивались во влажных участках планеты и на дне водоёмов. Прокариоты были защищены тончайшей бактериальной плёнкой. Одноклеточные простейшие микроорганизмы древнего земного мира, вероятно, появились из этих бактерий. Но есть и теории возникновения жизни на Земле, утверждающие, что древнейшие одноклеточные животные формировались и развивались независимо от бактерий.

Теория регулярного и закономерного биогенеза

Согласно этой теории, считается, что планет типа Земля очень много во Вселенной,
и на них рано или поздно самозарождается жизнь («жизнь как космический императив»).
Причём, на самой Земле
жизнь зарождалась неоднократно и существует в виде «теневой биосферы».

Хотя, на самом деле, Земля обладает уникальными характеристиками,
которых нет у других планет Солнечной системы
и у планет других звездных систем.

Наиболее полно эти особенности обобщил в своей книге «Земля как эволюционирующая планетная система» замечательный геолог Кент Конди.

Среди отличительных особенностей Земли Конди отмечает следующее.

1. Земная орбита близка к круговой, что обеспечивает более или менее постоянное поступление количества тепла, исходящего от Солнца.
   Если бы орбита была более вытянута, то на планете стало бы холоднее зимой и жарче летом.
   Тогда высшие формы жизни могли бы и не выжить.
2. Если бы Земля была только на 5% ближе к Солнцу, то (подобно тому, что происходит на Венере)
   температура на ее поверхности была бы слишком высокой для существования воды в жидком состоянии.
   Если бы наша планета находилась на 5% дальше от Солнца, то а) океаны замерзли бы, б) фотосинтез был бы значительно ослаблен,
   и в) содержание атмосферного кислорода сильно бы сократилось.
   В обоих случаях условия на Земле затрудняли бы появление привычных для нас форм жизни.
3. Если бы Земля была существенно массивнее, то силы гравитации, скорее всего, препятствовали бы появлению высших форм жизни,
   а если меньше, то Земля, подобно Марсу, лишилась бы атмосферы под воздействием солнечного ветра, что также не способствует развитию жизни.
4. Если бы Земля не имела достаточно мощного магнитного поля, то смертоносные космические лучи убили бы все формы жизни на ней.
   Если бы не было озонового слоя, фильтрующего и не допускающего вредную ультрафиолетовую солнечную радиацию,
   высшие формы жизни на Земле также не могли бы существовать.
5. Если бы гравитационное поле Юпитера не оказывало регулирующее воздействие на внутренние зоны Солнечной системы,
   Земля беспрерывно подвергалась бы бомбардировкам метеоритов и комет,
   следствием которых стали бы постоянные катастрофы глобального масштаба, препятствующие эволюции жизни до высших ее форм.
6. И наконец, если бы не было тектоники плит, то не произошла бы дифференциация рельефа Земли и не сформировались бы континенты,
   т. е. те территории, на которых мог обитать человек.
   Кроме того, при этом не образовались бы и многие рудные месторождения, обеспечившие развитие цивилизаций.

Ссылки об уникальности или закономерности зарождения жизни:

Теория биохимической эволюции

В современном научном сообществе наиболее обоснованной считают теорию биохимической эволюции или абиогенез. Ее в 1923 году выдвинул российский биохимик А. И. Опарин. Основное положение теории Опарина состоит в том, что зарождение жизни — это длительный процесс возникновения жизни из неживого вещества.Этапы формирования “живого” из “неживого”:

1. Синтез органических соединений из неорганической материи в аэробных условиях первобытного океана.
2. Формирование из органических веществ биополимеров, углеводородов и липидов в водоемах планеты.
3. Самоорганизация и развитие органических веществ в сложные структуры, на основе которых возникают механизмы обмена веществ и самовоспроизводства. Все это в конечном итоге привело к образованию живой клетки.

Около четырех миллиардов лет назад наша Земля, еще очень молодая планета, сильно отличалась от современной. Температура поверхности планеты достигала 8000°С, а все породы под действием таких высоких температур были расплавлены. Поверхность Земли непрерывно бомбардировали метеориты, в том числе и очень крупные. После эпохи “великой бомбардировки” поверхность планеты начала понемногу остывать, породы затвердели. Когда температура упала ниже 100°С, вода из ранней атмосферы пролилась в виде дождя, и так появился первобытный океан. Он предоставил необходимые для образования простейшей жизни условия.
Рис. 3. Этапы возникновения жизни на планете по ОпаринуАтмосфера молодой Земли была бедна кислородом, так как гравитация планеты была еще не способна удерживать легкие газы. Опарин считал, что только в анаэробных условиях могли появиться первые органические вещества, потому что влияние кислорода было бы разрушительным для зарождающейся жизни.Протекание химических реакций стало возможным под действием электрических разрядов молний, высоких температур и мощного ультрафиолетового излучения, от которого первобытная атмосфера планеты еще не защищала.
Белки имеют способность притягивать к себе воду, которая образует вокруг них оболочку. Опарин предположил, что во время второго этапа на основе таких белков происходило формирование многочисленных сложных структур — коацерватов — предбиологических систем. Коацерваты, отделенные от среды, избирательно обменивались с ней веществами, а также накапливали некоторые соединения. Многочисленные вещества, входящие в состав этих сложных структур, взаимодействовали между собой и ионами металлов. Это дало начало появлению ферментов. На границе между коацерватом и средой собирались жиры (липиды), которые играли роль примитивной клеточной мембраны и обеспечивали стабильность. Предполагается, что на третьем этапе из массы коацерватных капель остались лишь самые устойчивые. Они уже имели способность поглощать вещества из среды, таким образом появился механизм обмена веществ, который является одним из важнейших свойств жизни. Согласно теории Опарина, такая коацерватная капля по мере роста и накопления массы могла распадаться на две дочерние, которые были идентичны ей, то есть приобрела способность к самовоспроизведению. На этом этапе коацерваты уже стоит рассматривать как первые простейшие организмы.
Таким образом ни одна из существующих на сегодняшний день теорий не дает ответа на вопрос о том, как на нашей планете появилась первая жизнь. Это вызвано, в первую очередь, тем, что современные ученые пока не в состоянии провести такой эксперимент, который бы однозначно решил эту проблему. Все представленные концепции — как теологические, так и научные, основаны на умозрительных заключениях ученых и философов. Возможно, со временем, научно-технический прогресс предоставит исследователям средства для дальнейшего изучения, что приведет к новым открытиям. Дополнительную интересную информацию по этой теме вы найдете в видео.

Основное отличие — абиогенез против биогенеза

Происхождение жизни на земле была спорной темой в течение длительного времени. Абиогенез и биогенез — две философии, которые описывают происхождение жизни на земле. Абиогенез описывает происхождение жизни от неживых существ, в то время как биогенез описывает происхождение жизни от ранее существовавших живых форм. Абиогенез также называется гипотеза спонтанного поколения, Это один из самых распространенных феноменов возникновения жизни. главное отличие между абиогенезом и биогенезом является то, что абиогенез не был доказан научными экспериментами, тогда как биогенез был доказан научными экспериментами, Таким образом, биогенез является в настоящее время общепринятым феноменом возникновения жизни.

Ключевые области покрыты

1. Что такое абиогенез — Определение, Феномен, Примеры2. Что такое биогенез — Определение, Феномен, Примеры3. Каковы сходства между абиогенезом и биогенезом — Краткое описание общих черт4. В чем разница между абиогенезом и биогенезом  — Сравнение основных различий

Ключевые слова: абиогенез, биогенез, эксперимент Миллера-Юри., Происхождение Жизни, Эксперимент Пастера, Изначальный Суп, Гипотеза Спонтанного Поколения

Первые клетки

Итак, если органические молекулы и РНК могут спонтанно образовываться, то как насчет клеток? Как создаются клеточные мембраны?

Липиды – это молекулы, которые составляют слой клеточной мембраны. Как стало ясно из эксперимента Миллера — Юри, липиды могут спонтанно образовываться при определенных атмосферных условиях. Они имеют гидрофильную и гидрофобную стороны. В то время как гидрофильная сторона может взаимодействовать с водой, гидрофобная сторона – нет, и поэтому они образуют кластеры в воде. Гидрофильная сторона, обращена наружу, а гидрофобная – внутрь. Это похоже на то, как масло в лавовой лампе никогда не смешивается с жидкостью.

В липидном бислое молекулы ориентированы таким образом, что их полярные части направлены в сторону водной фазы и формируют две гидрофильные стороны, а неполярные «хвосты» формируют гидрофобную внутри бислоя. Это препятствует прохождению воды между ними и образует мембрану клетки. Вода из клетки не выходит наружу, и вода снаружи клетки не проникает внутрь. Из-за структуры липида он может спонтанно собираться в бислой в присутствии воды. Зная все это, можно предположить, что некоторые из первых структур РНК были заключены в примитивную клетку, состоящую из липидного бислоя, заполненного водой, неорганическими и органическими молекулами. Эти примитивные клетки затем дали начало первым живым клеткам.

Абиогенез — это не спонтанное зарождение

И абиогенез, и спонтанное зарождение предполагают, что жизнь может происходят из неживой материи, но детали у них совершенно разные. Хотя абиогенез — действительная теория, которая не была опровергнута, самозарождение — устаревшее убеждение, которое, как было показано, неверно.

Эти две теории различаются по трем основным направлениям. Теория абиогенеза утверждает, что:

1. Абиогенез бывает редко. Это произошло по крайней мере один раз около 3,5 миллиардов лет назад и, вероятно, с тех пор не произошло.
2. Абиогенез дает начало наиболее примитивные формы жизни возможное. Они могут быть такими же простыми, как репликация белковых молекул.
3. Высшие организмы развиваться от этих примитивных форм жизни.

Теория самозарождения утверждает, что:

1. Спонтанное зарождение случается часто, даже в наше время. Например, каждый раз, когда мясо остается гнить, появляются мухи.
2. Самозарождение порождает сложные организмы такие как мухи, животные и даже люди.
3. Высшие организмы являются результатом спонтанного зарождения, и они не развиваться от других форм жизни.

Раньше ученые верили в самозарождение, но сегодня даже широкая публика уже не верит, что мухи появляются из гнилого мяса, а мыши — из мусора. Некоторые ученые также сомневаются, является ли абиогенез действительной теорией, но они не смогли предложить лучшей альтернативы.

Конкретные проблемы со второй частью абиогенеза

Несомненно, что моделирование атмосферы ранней Земли может производить сравнительно сложные молекулы, которые являются строительными блоками органических молекул в живых клетках. Однако существует несколько проблем, связанных с переходом от сложных молекул к реальным формам жизни. Это включает:

• Не существует детального теоретического пути перехода от сложных органических молекул к жизненной форме.
• Нет успешных экспериментов, подтверждающих образование молекул более сложных, чем аминокислоты.
• Не существует механизма превращения строительных блоков РНК в пуриновые / пиримидиновые основания полной РНК.
• Нет единого мнения о том, как реплицирующиеся / метаболизирующие молекулы становятся формами жизни.

Если абиогенез не происходит так, как описывает теория, следует рассмотреть альтернативные идеи.

Теоретическая основа абиогенеза

Вопрос о том, как могла возникнуть жизнь, был впервые предложен русским ученым Александром Опариным в 1924 году и независимо снова британский биолог J.B.S. Холдейном в 1929 году. Оба предположили, что на раннем этапе Земля имела среду, богатую аммиаком, двуокисью углерода, водородом и углеродом, строительными блоками органических молекул.

Ультрафиолетовые лучи и молния обеспечивали энергию для химических реакций, которые позволяли этим молекулам соединяться.

Типичная цепочка реакций протекает следующим образом:

1. Пребиотическая атмосфера с аммиаком, диоксидом углерода и водяным паром.
2. Молнии производит простые органические соединения, которые растворяются на мелководье.
3. Соединения далее реагируют в пребиотический бульон, образуя аминокислоты.
4. Аминокислоты соединяются пептидными связями с образованием белки полипептидной цепи.
5. Белки объединяются в более сложные молекулы, которые могут копировать и метаболизировать простые вещества.
6. Сложные молекулы и органические соединения образуют липидные мембраны вокруг себя и начать действовать как живые клетки.

В то время как теория представляла последовательные и достоверные концепции, некоторые шаги оказалось трудным выполнить в лабораторных условиях, которые пытались имитировать те, что были на ранней Земле.

Издание Abiogenesis [ править ]

8. Соответствующие геологические среды править

Предлагается сохранить тексты в пункте 8. У всех авторов есть надежные публикации в индексах Copernicus, Web of Science и Scopus. Есть доказательства со строматолитами и горячей минеральной водой в открытых озерах и гидротермальных источниках, которые связаны с точкой. • 4 Самые ранние свидетельства жизни: палеонтология.

Думаю, текста для Мулкиджаняна и соавторов достаточно. Пункт 9.3 Гипотеза цинкового мира с текстом для гипотезы мулькиджанской потребности в редакции.

8 Соответствующая геологическая среда 8.1 Маленький пруд Дарвина 8.2 Горячие вулканические источники и гидротермальные источники, мелкие или глубокие 8.3 Глубоководные гидротермальные источники 8.4 Колеблющиеся гидротермальные бассейны на вулканических островах или протоконтинентах 8.5 Вулканический пепел в океане 8.6 Глубоко раскаленная биосфера золота 8.7 Радиоактивный пляж гипотеза

Предлагается сохранить тексты, услышанные в пункте 8. У всех авторов есть надежные публикации в индексах Copernicus, Web of Science и Scopus. Есть доказательства строматолитами и горячей минеральной водой в открытых озерах и гидротермальных источниках. Думаю, текста для Мулкиджаняна и соавторов достаточно. Пункт 9.3 Гипотеза цинкового мира нуждается в редактировании. Петров Россия ( разговорное ) 07:57, 16 января 2021 (UTC)

3. Ранняя Вселенная и Земля: астрономия и геология править

В пункте 3 много текстов, не связанных с происхождением жизни.

Этот пункт 3 нуждается в редакции с указанием направления зарождения жизни.

3. Ранняя Вселенная и Земля: астрономия и геология.

 3.1 Ранняя вселенная с первыми звездами

Петров Россия ( разговорное ) 09:18, 16 января 2021 (UTC)

Первая жизнь: альтернативные теории происхождения жизни на Земле

Поскольку прогресс в абиогенезе, казалось бы, заблокирован, были предложены альтернативные теории происхождения жизни. Жизнь могла возникнуть аналогично теории абиогенеза, но в геотермальные источники под морем или внутри Земной коры, и это могло случиться несколько раз в разных местах. Ни одна из этих теорий не имеет более веских данных, чем классический абиогенез.

В другой теории, которая полностью отказывается от абиогенеза, ученые предположили, что сложные органические соединения или полные формы жизни, такие как вирусы, могли быть доставлены на Землю через метеориты или кометы. Ранняя Земля (примитивная Земля) подвергалась сильной бомбардировке во время Хадея (примерно 4–4,6 миллиарда лет назад), когда, возможно, зародилась жизнь.

Без дополнительных достоверных данных можно сделать вывод, что то, как именно возникла жизнь на Земле, все еще остается загадкой.

Основные этапы происхождения жизни на Земле (по Опарину-Холдейну)

Согласно теории возникновения Вселенной из сгустка энергии, Большой Взрыв произошел около 14 млрд лет назад, а около 4,6 млрд лет назад завершилось создание планет Солнечной системы.

Молодая Земля, постепенно охлаждаясь, обрела твердую оболочку, вокруг которой происходило образование атмосферы. Первичная атмосфера содержала водяные пары и газы, в дальнейшем послужившие сырьем для органического синтеза: оксид и диоксид углерода, сероводород, метан, аммиак, цианистые соединения.

Бомбардировка космическими объектами, содержащими воду в замерзшем состоянии, и конденсация водных паров в атмосфере привели к образованию Мирового океана, в котором растворялись различные химические соединения. Мощные грозы сопровождали формирование атмосферы, сквозь которую проникало сильное ультрафиолетовое излучение. В таких условиях происходил синтез аминокислот, сахаров и другой простейшей органики.

В конце первого миллиарда лет существования Земли начался процесс полимеризации в воде простейших мономеров в белки (полипептиды) и нуклеиновые кислоты (полинуклеотиды). Они начали образовывать предбиологические соединения – коацерваты (с зачатками ядра, метаболизма и мембраны).

3,5-3 млрд лет до нашей эры – этап образования протобионтов, обладающих самовоспроизведением, регулируемым обменом веществ, мембраной с изменяемой проницаемостью.

3 млрд лет до н. э. – появление клеточных организмов, нуклеиновых кислот, первичных бактерий, начало биологической эволюции.

Будда — взаимозависимое возникновение

Сиддхартха Гаутама — Будда Шакьямуни

Во времена Пифагора и Парменида на другом конце индоевропейской цивилизации жил великий индийский философ Сиддхартха Гаутама, более известный как Будда Шакьямуни. Центральной идеей его философии стала шуньята — лежащая в основе всего пустота.

Будда утверждал, что абсолютно все вещи (объекты и явления) в мире являются составными, то есть могут быть разложены на две и более части.Взаимодействие этих частей порождает иллюзию существования самой этой вещи, никаких собственных свойств у вещи нет — ее природа «пуста». К примеру, атом водорода состоит из протона и электрона, и все его свойства порождаются взаимодействием этих элементарных частиц. Сам атом водорода — это лишь идея в нашей голове, на самом деле никакого атома нет, есть лишь взаимодействие протона и электрона.

Будда указывал, что при взаимодействии самих составных вещей друг с другом порождаются все более сложные составные вещи, и предела этому нет. Как взаимодействие элементарных частиц порождает атомы, так взаимодействие атомов порождает молекулы, взаимодействие молекул порождает клетки, взаимодействие клеток порождает живые организмы, а взаимодействие живых организмов порождает экосистемы и цивилизации. Философ разумно заметил, что все составные вещи и явления недолговечны, стремятся обратно в пустоту и рано или поздно, но уходят в небытие.

Кроме этого Будда указывал на то, что вещи и явления возникают вокруг пустоты только взаимозависимо и симметрично. К примеру, понятие низкий возникает взаимно с понятием высокий, понятие глупый взаимно с понятием умный, день возникает взаимно с ночью, тепло с холодом, свет с тьмой, прошлое с будущим, причина со следствием, бодрствование со сном, а раб может существовать только при существовании хозяина.

Шуньята тесно связана с математикой — изобретенную в восьмом веке нашей эры цифру «ноль» индийцы назвали санскритским словом «шунья», что значит «пустой». Кроме основного значения нуля как пустоты, то есть отсутствия счетных предметов, этим наименованием подчеркивался сакральный смысл нуля: как по индийским философским представлениям пустота лежит в основе всех вещей, так и ноль лежит в самом основании всей математики. Именно относительно нуля взаимно возникают положительные и отрицательные числа.

Также мы можем найти подтверждение философских воззрений Будды в известной нам физике. Такие силы как гравитация и электромагнетизм возникают между двумя объектами только взаимно — оба объекта притягивают друг друга или отталкиваются друг от друга с одинаковой силой. В случае электромагнетизма также симметрично существуют пары положительно и отрицательно заряженных частиц. И так всё стремится обратно в пустоту, к нулю, то разнозаряженные частицы притягиваются друг к другу, а одинаково заряженные отталкиваются.

Согласно законам квантовой физики, даже в пустоте энергия не может быть постоянно равна нулю. Она постоянно испытывает колебания и равна нулю лишь в среднем. Нулевые колебания поляризованного вакуума постоянно порождают симметричные пары виртуальных частиц и античастиц. При столкновении частицы и античастицы аннигилируют, возвращаясь обратно в пустоту.

Симметрия вообще является одним из основных свойств нашей Вселенной: галактики обладают осевой симметрией, шарообразные звезды и планеты сферически симметричны, большинство живых существ на нашей планете билатерально симметричны, есть даже существа вроде сифонофор, образующих колонии со скользящей симметрией. Более того, симметрия нравится нам подсознательно: большей части человеческого искусства, архитектуры, живописи, скульптуры, фотографии, музыки в том или ином виде свойственна симметрия.

Если мы применим буддийский принцип взаимозависимого возникновения к вопросу бытия и небытия, мы увидим, что небытия просто напросто не может существовать без существования бытия. Они обязаны сосуществовать симметрично. Даже чисто логически как для определения «не А» должно быть определено «А», так и для существования небытия обязательно должно быть существовать бытие. Более того, можно сказать, что платоновский мир идей и наш материальный мир тоже возникли взаимозависимо и симметрично.

Что такое биогенез

Биогенез относится к теории происхождения жизни, описывающей, что жизнь возникла из существовавшей ранее живой материи. Эта концепция была впервые описана Луи Пастером. Он заключил, что живые существа могут появиться только из уже существующих живых существ посредством воспроизводства. Теория обобщена во фразе Omne vivum ex vivoНа латыни «Вся жизнь — это жизнь». Это утверждение является одним из ключевых утверждений теории клеток.

Эксперимент Пастера (1864)

Луи Пастер выполнил эксперимент, подобный Нидхэму и Спалланцани, продемонстрировав появление бактерий в питательном бульоне. Отвары хранили в сосудах с протоками шейки лебедя и кипятили для стерилизации. Рост бактерий можно было наблюдать только в сосудах со сломанной шеей. Таким образом, рост бактерий может быть вызван загрязнением.

Рисунок 3: Эксперимент Пастера

Поскольку это научно доказано, биогенез является широко распространенным явлением происхождения жизни на земле за последние 150 лет.

Минеральная гипотеза появления жизни

Одна из старых, популярных и богатых на версии гипотез.
Минералы — предорганизмы (копируют себя), или минералы — основа возникновения и развития жизни.

Вода, камень, углекислый газ — когда-то с этих простых материалов начался путь, который привел к появлению живых клеток.
Энергия, получаемая благодаря дыханию, хранится в виде ионных градиентов на мембранах клеток.
Бактерии, растущие на водороде и углекислом газе, удивительно схожи в своем углеродном и энергетическом метаболизме
с химией процессов, происходящих в глубоководных термальных жерлах.
Естественный градиент протонов, действуя через тончайшие полупроводниковые стенки минералов железа и серы,
может привести к ассимиляции органического углерода. В результате получилась протоклетка,
«живущая» внутри отверстий каменной ячейки и еще не обладающая собственной оболочкой.
Сами же минералы выступали в роли современных ферментов и катализаторов древнейшего метаболизма.
Позже протоклетки каким-то образом образовали собственную мембрану и покинули свои минеральные убежища.