Шинжлэх ухаан
Эрдэмтдийн үзэж байгаагаар Дэлхий дээрх амьдрал 3 тэрбум жилийн өмнө эхэлсэн: Энэ хугацаанд энгийн организмууд амьдралын нарийн төвөгтэй хэлбэрүүд болж хөгжсөн. Гэсэн хэдий ч энэ гараг дээр амьдрал хэрхэн эхэлсэн нь эрдэмтдийн хувьд нууц хэвээр байгаа бөгөөд тэд энэ үзэгдлийг тайлбарлах хэд хэдэн онолыг дэвшүүлжээ.
1. Цахилгаан оч
Алдарт Миллер-Урей туршилтаар эрдэмтэд аянга нь амьдралын гарал үүслийг бий болгоход шаардлагатай үндсэн бодисуудыг бий болгоход хувь нэмэр оруулдаг болохыг нотолсон: цахилгаан оч нь агаар мандалд амин хүчлийг үүсгэдэг. их хэмжээнийус, метан, аммиак, устөрөгч. Дараа нь амин хүчлүүдээс илүү нарийн төвөгтэй амьдралын хэлбэрүүд үүссэн. Хэдэн тэрбум жилийн өмнө гаригийн агаар мандалд устөрөгчийн дутагдалтай байсныг судлаачид олж мэдсэний дараа энэ онол бага зэрэг өөрчлөгдсөн. Эрдэмтэд метан, аммиак, устөрөгч нь цахилгаан цэнэгээр ханасан галт уулын үүлэнд агуулагддаг гэж таамаглаж байна.
2. Шавар
Шотландын Глазгоугийн их сургуулийн химич Александр Грэм Кэрнс-Смит амьдралын эхэн үед шавар нь бие биентэйгээ ойрхон байрладаг олон органик бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулдаг гэсэн онолыг дэвшүүлжээ. шавар нь эдгээр бодисыг бидний гентэй төстэй бүтэц болгон зохион байгуулахад тусалсан.
ДНХ нь молекулуудын бүтцийн талаарх мэдээллийг хадгалдаг бөгөөд ДНХ-ийн генетикийн дараалал нь амин хүчлүүд уурагт хэрхэн бүтэх ёстойг харуулдаг. Кэрнс-Смитийн үзэж байгаагаар шаварлаг талстууд нь органик молекулуудыг эмх цэгцтэй бүтэц болгон зохион байгуулахад тусалсан бөгөөд хожим молекулууд өөрсдөө шаврын "тусламжгүйгээр" үүнийг хийж эхэлсэн.
3. Далайн гүн нүх
Энэ онолын дагуу, устөрөгчөөр баялаг молекулуудыг ялгаруулдаг усан доорх усан дулааны нүхэнд амьдрал эхэлсэн.Чулуун гадаргуу дээр эдгээр молекулууд нэгдэж, амьдралын гарал үүслийг бий болгосон урвалын эрдэсийн катализатор болж чаддаг. Одоо ч гэсэн химийн болон дулааны эрчим хүчээр баялаг ийм усан дулааны нүхнүүд нэлээд цөөнгүй байдаг олон тооныАмьд амьтад.
4. Мөстэй эхлэл
3 тэрбум жилийн өмнө нар одоогийнх шиг хурц гэрэлтэж байгаагүй бөгөөд үүний дагуу дэлхий дээр бага дулаан хүрч байв. Энэ нь бүрэн боломжтой юм дэлхийн гадаргуу нь хэврэг органик бодисыг хамгаалсан зузаан мөсөн давхаргаар бүрхэгдсэн байв, хэт ягаан туяа, сансар огторгуйн нөлөөллөөс доогуур нь усанд байрладаг. Үүнээс гадна хүйтэн нь молекулууд удаан оршин тогтноход тусалсан бөгөөд үүний үр дүнд амьдрал үүсэхэд хүргэсэн урвалууд боломжтой болсон.
5. РНХ-ийн ертөнц
ДНХ үүсэхийн тулд уураг, уураг үүсэхийн тулд ДНХ хэрэгтэй. Тэд бие биенгүйгээр яаж бүрэлдэх байсан юм бэ? Эрдэмтэд энэ үйл явцад ДНХ шиг мэдээлэл хадгалдаг РНХ оролцсон гэж таамаглаж байна. РНХ-ээс уураг, ДНХ тус тус үүссэн., энэ нь илүү үр дүнтэй байсан тул үүнийг орлуулсан.
Өөр нэг асуулт гарч ирэв: "РНХ хэрхэн үүссэн бэ?" Зарим нь энэ нь дэлхий дээр аяндаа үүссэн гэж үздэг бол зарим нь энэ боломжийг үгүйсгэдэг.
6. "Энгийн" онол
Зарим эрдэмтэд амьдрал РНХ гэх мэт нарийн төвөгтэй молекулуудаас биш, бие биетэйгээ харилцан үйлчилдэг энгийн молекулуудаас үүссэн гэж үздэг. Тэд эсийн мембрантай төстэй энгийн бүрхүүлд агуулагдаж байсан байж магадгүй юм. Эдгээр энгийн молекулуудын харилцан үйлчлэлийн үр дүнд цогц, энэ нь илүү үр дүнтэй хариу үйлдэл үзүүлсэн.
7. Пансперми
Төгсгөлд нь, амьдрал манай гариг дээр үүссэн байж болохгүй, харин сансраас авчирсан: Шинжлэх ухаанд энэ үзэгдлийг пансперми гэж нэрлэдэг. Энэ онол нь маш баттай үндэслэлтэй: сансрын нөлөөллөөс болж чулуун хэлтэрхийнүүд Ангараг гарагаас үе үе салж, дэлхийд хүрч ирдэг. Эрдэмтэд манай гараг дээр Ангарагийн солируудыг олж илрүүлсний дараа эдгээр биетүүд нян бактер авчирсан гэж таамаглаж байсан. Хэрэв та тэдэнд итгэдэг бол бид бүгд Ангарагчууд. Бусад оддын системээс сүүлт одууд амьдралыг авчирсан гэж бусад судлаачид үздэг. Тэдний зөв байсан ч хүн төрөлхтөн "Сансар огторгуйд амьдрал хэрхэн үүссэн бэ?" гэсэн өөр асуултын хариултыг хайх болно.
Нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн онол бол орчлон ертөнц бүхэлдээ протоны хэмжээтэй болтлоо шахсан боловч хүчтэй дэлбэрэлтийн дараа хязгааргүй болтлоо тэлсэн. Энэ үйл явдал 10 орчим тэрбум жилийн өмнө болсон бөгөөд үүний үр дүнд үүссэн орчлон сансрын тоосоор дүүрч, түүнээс эргэн тойрон дахь од, гаригууд үүсч эхэлсэн. Дэлхий бол сансар огторгуйн жишгээр бол маш залуу гариг бөгөөд энэ нь ойролцоогоор таван тэрбум жилийн өмнө үүссэн, гэхдээ түүн дээр амьдрал хэрхэн үүссэн бэ? Эрдэмтэд энэ асуултад тодорхой хариулт олж чадаагүй хэвээр байна.
Дарвины онолоор бол тохиромжтой нөхцөл бүрдмэгц дэлхий дээрх амьдрал үүссэн, өөрөөр хэлбэл амьдралын үйл явц, усны урсгалыг хангасан температур, агаар мандалд бий болсон. Эрдэмтдийн үзэж байгаагаар анхны энгийн нэг эст организмууд нарны усны нөлөөн дор яг үүссэн. Дараа нь тэд бор замаг болон бусад ургамлын төрөл зүйл болж хувирав. Тиймээс, хэрэв та энэ дүрмийг дагаж мөрдвөл дэлхий дээрх бүх олон эсийн зүйлүүд ургамлаас гаралтай. "Нарны нөлөөн дор амьдрал яаж оргүй газраас гарч ирдэг вэ?" Гэсэн хамгийн чухал асуултын хариултыг аваагүй байна. Энгийн туршилт хийхэд хангалттай - саванд худгийн ус асгаж, дараа нь битүүмжилж, дээр нь тавина. нарны гэрэл. Ямар ч тохиолдолд шингэн нь өмнөх шигээ байх болно, түүний найрлагад микроскопийн өөрчлөлт гарч болзошгүй боловч бичил биетүүд тэнд харагдахгүй. Хэрэв бид ижил туршилтыг хийвэл задгай сав, дараа нь хэдхэн хоногийн дотор хана нь нэг эсийн замаг давхаргаар бүрхэгдэж эхэлснийг анзаарах боломжтой болно.
Үүний үндсэн дээр бид амьдралын гарал үүсэл, тэр ч байтугай түүний хамгийн энгийн хэлбэрүүдийн хувьд гадны хөндлөнгийн оролцоо шаардлагатай гэж хэлж болно. Мэдээжийн хэрэг, төрөл зүйлийн бие даасан гарал үүслийн хувилбар нь маш сонирхолтой бөгөөд учир нь энэ нь хүн төрөлхтөн Бурхан болон бусад гаригийн харь гаригийнханд үл хамаарах тусгаар тогтнолыг нотолж байгаа юм.
IN Сүүлийн үедСансар огторгуйн гарал үүслийг дэмжигчид хүн төрөлхтний хувьд ч, бүх шим мандлын хувьд улам бүр нэмэгдэж байна. Хачирхалтай нь, судлаачид өөрсдийн судалгаандаа аль хэдийн олдсон эсвэл олдсон олдворуудыг төдийгүй Библийг сонирхдог. Хэрэв бид тэнд бичсэн зүйлийг энгийн хэлээр тайлбарлавал гайхамшгаар биш, харин бүрэн тайлбарлах боломжтой физик үзэгдлүүдтэй адилтгаж болно. Энэ материал дээр үндэслэн тодорхой зүйл бий өндөр оюун ухаан, энэ гарагийг амьд оршнолуудаар дүүргэсэн, мөн түүнчлэн хүн төрөлхтөн. Энэ номонд Бурхан хүнийг өөрийн дүр төрх, дүр төрхөөр бүтээсэн, өөрөөр хэлбэл бид хуулбар байх боломжтой, ямар ч тохиолдолд бид бүтээгчээ давтдаг гэж хэлдэг.
Хүн бол биоробот, өөрөөр хэлбэл оюун ухаантай, өөрийгөө хөгжүүлэх боломж бүхий зохиомлоор бүтээгдсэн организм юм. Адам, Ева хоёрыг Еден цэцэрлэгээс дэлхий рүү хөөн гаргаж, амьдралын хүнд нөхцөлд бие даан дасан зохицох шаардлагатай болсон үйл явдалд хүмүүс гараг дээр суурьших мөчийг яг таг дүрсэлсэн байж магадгүй юм. Эден цэцэрлэг гэдэг нь бүтээгчийн хийсэн биороботуудыг хүлэмжийн нөхцөлд туршиж, гүйцэтгэлийг нь шалгасны дараа хатуу ширүүн бодит байдалд гаргасан газар гэсэн үг байж магадгүй юм.
Мэдээжийн хэрэг, асуулт хэвээр байна: "Энэ тохиолдолд амьтны төрөл зүйлийн талаар юу хэлэх вэ? Бүтээгч нэг эст амьтдыг хүртэл төрөл зүйл, дэд зүйл, дарааллыг бий болгож чадахгүй байсан нь лавтай." Хувьсал энд явагдсан хэвээр байгаа боловч илүү хурдацтай хөгжиж, бүтээгчдийн хяналтан дор явагдсан гэж үздэг. Амьтны төрөл зүйл бүрд хувьслын шатанд түүний өмнөх төрөл зүйлийн шинж тэмдэг байсаар байгааг үгүйсгэхгүй. Шувууд мөлхөгчидтэй маш төстэй, ялангуяа хушууны урт сунасан хэлбэр, сарвууны арьс зэргээрээ. Мөлхөгчдийн тойм нь эргээд загастай маш төстэй бөгөөд олон хөхтөн амьтад өмнөх хэд хэдэн зүйлийн шинж чанарыг нэгэн зэрэг шингээж авсан байдаг. Муурыг хараад та хэвлээр явагчид болон хоёр нутагтан амьтдын шинж тэмдгийг амархан тааж чадна. Дулаан газар хайрлах хайр нь мууранд генээр нь дамжсан байх магадлалтай бөгөөд тэд халуун цустай хэдий ч дулааны эх үүсвэртэй газар амьдрахыг илүүд үздэг. Үүнтэй ижил шинж тэмдэг нь хүйтэн цуст амьтдын онцлог шинж чанартай бөгөөд бие даан дулаан ялгаруулах чадваргүй байдаг. Анхааралтай судалж байна муурны нүдЭнэ нь матрын нүдтэй маш төстэй, толгойн хэлбэр нь бага зэрэг өөрчлөлттэй, могойтой төстэй болохыг харж болно. Заримдаа хэн нэгэн автомашин үйлдвэрлэгчдийн загвар зохион бүтээгчид өмнөх машины явах эд ангиудыг үндэс болгон авч, хэд хэдэн өөрчлөлт оруулдаг шиг энэ зүйлийг бий болгоход хэн нэгэн ажилласан юм шиг сэтгэгдэл төрдөг.
Хэрэв тийм бол зарим амьтдын төрөл зүйл нь угсралтын явцад хангалттай хэсгүүд байхгүй, бэлэн байгаа зүйлийг ашигладаг нөхцөл байдалтай холбоотой тул зүгээр л төөрөгдөл үүсгэдэг нь гайхах зүйл биш юм. Ялангуяа Австралид ийм амьтдын олон жишээ байдаг. Мэрэгч амьтан боловч морь шиг хүчирхэг булчингийн тогтолцоотой имжээс гадна платип зэрэг сонирхолтой зүйлүүд байдаг. Энэ амьтан нь хөхтөн амьтан боловч шувууд шиг үрждэг - өндөглөдөг, галуутай төстэй ястай хушуутай. Биеийнх нь бүтэц нь минжтэй маш төстэй бөгөөд төрсөн бамбарууш нь эхийн хөхөөр биш харин хэвлийн гадаргуу дээр цухуйсан шингэнийг долоож сүүгээр хооллодог. Бүтээгчид өөрсдөө ийм шаргуу ажил хийсэн эсэх, эсвэл зөвхөн хөгжлийн үндсэн чиглэлийг тодорхойлсон эсэх, мөн бие даасан дэд зүйл бий болсон эсэх - өнөөдөр энэ асуулт нээлттэй хэвээр байна.
Хувьслын хувилбаруудыг өөр өөр өнцгөөс авч үзэж болох боловч ихэнх судлаачид хэрэв хувьсал өөрөө явагдсан бол зүгээр л үр дагавар гэдэгтэй санал нийлсээр байгаа ч шалтгааныг нь олж мэдэх хэрэгтэй. Дэлхий дээр амьдрал үүссэн шалтгаан нь хамгийн энгийн нэг эст организмууд хөлдсөн байдалд байсан солирын уналт байсан гэсэн түгээмэл үзэл бодол юм. Тэр үед манай гариг дээр халуун дулаан уур амьсгал бүрэлдэж, гадаргын ихэнх хэсгийг эртний дэлхийн далай эзэлдэг байсан тул амьдралын цаашдын хөгжилд бүх нөхцөл бүрдсэн байв. Мөн солирыг оюун ухаант хүмүүс гаригийг хүн амжуулах зорилгоор тусгайлан илгээсэн гэсэн хувилбар байдаг бөгөөд энэ нь оршин тогтнох эрхгүй биш юм.
Солирын оронд өөр орчлон ертөнцөөс эсвэл өөр хэмжээсээс илгээсэн оптик мэдээллийн туяа байж болно. Чухамдаа ийм өндөр хөгжилтэй оршнолууд яагаад хэдэн тэрбум гэрлийн жилийн зайд ямар нэгэн материал илгээдэг юм бэ? Тэдний хөгжлийн түвшинг харгалзан тэд телепортын боломжийг нээж, орон зай, цаг хугацаатай чөлөөтэй ажиллаж, яг хэрэгтэй газар гарч ирэх боломжтой болсон. Цацрагаар дамжуулсан мэдээлэл нь дэлхий дээр ижил организмд биелэгдэж, улмаар хувьслын үйл явц эхэлсэн.
Мэдээжийн хэрэг, санамсаргүй ниссэн солир амьдрал үүсгээд зогсохгүй Ангараг гариг хандивлагч болж магадгүй гэсэн хувилбар ч олон дэмжигчидтэй. Энэ гарагийн нууцыг тайлж чадаагүй хэвээр байна. Эрдэмтдийн гарт байгаа бүх зүйл бол гүн хонхорт шингэрсэн улаан гадаргуугийн гэрэл зургууд, нууцлаг царай, рельефийн онцлог шинж чанар, ач холбогдолгүй хөрсний дээж юм. Төхөөрөмжүүдийг зохион бүтээх, хөөргөхөд олон тэрбум доллар зарцуулсан ч эдгээр оролдлогын ихэнх нь бүтэлгүйтсэн. Энэ гараг дээрх зарим нэг хүч нь дэлхийн хүмүүстэй харьцахыг хүсэхгүй байх шиг байна.
Ангараг гаригийг нэгэн цагт хүн амтай, баян байсан гэж үздэг байгалийн баялаг, Дэлхий шиг боловч дараа нь түүний соронзон орон суларсан. Энэ нь агаар мандал, чийгийн ихэнх хэсэг нь сансарт ууршихад хүргэсэн бөгөөд үүний үр дүнд гаригийн бие хатуу ширүүн нөлөөллөөс хамгаалалтгүй үлджээ. хэт ягаан туяа. Ангараг гаригийн оршин суугчид шаардлагатай мэдлэгтэй байсан бөгөөд зарим төрлийн амьтдыг хөрш гараг руу нүүлгэн шилжүүлэх, өөрсдийгөө нүүлгэх, эсвэл бичил биетэн бүхий капсул илгээх боломжтой байсан байж магадгүй юм.
Шинжлэх ухаан, ялангуяа генетикийн шинэ нээлт бүрээр хүн төрөлхтний гарал үүслийн нууцын хөшгийг бага зэрэг өргөж, улмаар амьдралын эх сурвалжийг хайх нь маш удаан үргэлжлэх болно. шинэ таамаглал бий болсон. Гэсэн хэдий ч энэ асуултын хариулт ямар ч байсан, хүн өөрийнхөө төлөө хариуцлага хүлээж сурах хүртэл энэ нь мэдэгдэхгүй байх магадлалтай. өвөрмөц гараг, хаана амьдрах азтай байсан.
Холбогдох холбоос олдсонгүй
Дэлхий дээр амьдрал хэзээ үүссэн бэ гэсэн асуулт эрдэмтдийн төдийгүй бүх хүмүүсийн санааг зовоож ирсэн. Үүнд хариултууд
бараг бүх шашин. Хэдийгээр энэ асуултад шинжлэх ухааны нарийн хариулт хараахан гараагүй байгаа ч зарим баримтууд бидэнд илүү их эсвэл бага үндэслэлтэй таамаглал дэвшүүлэх боломжийг олгодог. Судлаачид Гренландаас чулуулгийн дээж олжээ
бага зэрэг нүүрстөрөгчтэй. Дээжийн нас нь 3.8 тэрбум жилээс дээш байна. Нүүрстөрөгчийн эх үүсвэр нь зарим төрлийн органик бодис байж магадгүй - энэ хугацаанд тэр бүтцээ бүрэн алдсан. Эрдэмтэд энэ бөөн нүүрстөрөгч нь дэлхий дээрх амьдралын хамгийн эртний ул мөр байж магадгүй гэж үзэж байна.
Анхны Дэлхий ямар байсан бэ?
4 тэрбум жилийн өмнөх рүү хурдан урагшилцгаая. Агаар мандал нь чөлөөт хүчилтөрөгч агуулдаггүй; энэ нь зөвхөн исэлд байдаг. Салхины исгэрэх чимээ, лааваар дэлбэрэх усны исгэрэх чимээ, дэлхийн гадаргуу дээр солирын цохилтоос өөр чимээ бараг алга. Ямар ч ургамал, амьтан, бактери байхгүй. Магадгүй дэлхий дээр амьдрал гарч ирэхэд ийм харагдаж байсан болов уу? Хэдийгээр энэ асуудал олон судлаачдын санааг зовоож байсаар ирсэн ч энэ талаарх тэдний санал бодол эрс өөр байна. Чулуулаг нь тухайн үеийн дэлхий дээрх нөхцөл байдлыг илтгэдэг байсан ч үр дүнд нь аль эрт сүйрчээ геологийн үйл явцболон хөдөлгөөнүүд дэлхийн царцдас.
Энэ нийтлэлд бид орчин үеийн шинжлэх ухааны санааг тусгасан амьдралын гарал үүслийн талаархи хэд хэдэн таамаглалын талаар товч ярих болно. Амьдралын гарал үүслийн салбарын нэрт мэргэжилтэн Стэнли Миллерийн хэлснээр, органик молекулууд өөрсдийгөө нөхөн үржих чадвартай бүтэц болон зохион байгуулалтад орсон үеэс амьдралын гарал үүсэл, түүний хувьслын эхлэлийн тухай ярьж болно. . Гэхдээ энэ нь өөр асуултуудыг бий болгодог: эдгээр молекулууд хэрхэн үүссэн бэ; яагаад тэд өөрсдийгөө үржүүлж, амьд организмыг бий болгосон тэдгээр бүтцэд нэгдэж чадсан бэ; Үүнд ямар нөхцөл шаардлагатай вэ?
Нэг таамаглалаар амьдрал мөсөн дундаас эхэлсэн. Хэдийгээр олон эрдэмтэд агаар мандал дахь нүүрстөрөгчийн давхар исэл нь хүлэмжийн нөхцлийг хадгалдаг гэж үздэг ч бусад хүмүүс дэлхий дээр өвөл ноёрхож байсан гэж үздэг. Бага температурт бүх химийн нэгдлүүд илүү тогтвортой байдаг тул өндөр температуртай харьцуулахад илүү их хэмжээгээр хуримтлагддаг. Сансар огторгуйгаас авчирсан солирын хэлтэрхийнүүд, усан дулааны нүхнээс ялгарах ялгаралт, агаар мандалд цахилгаан ялгарах үед үүссэн химийн урвалууд нь аммиак, формальдегид, цианид зэрэг органик нэгдлүүдийн эх үүсвэр байв. Дэлхийн далайн усанд орохдоо тэд түүнтэй хамт хөлдөв. Мөсөн баганад органик бодисын молекулууд хоорондоо ойртож, харилцан үйлчлэлд орж, глицин болон бусад амин хүчлүүд үүсэхэд хүргэсэн. Далай мөсөөр хучигдсан байсан бөгөөд энэ нь шинээр үүссэн нэгдлүүдийг хэт ягаан туяаны нөлөөгөөр устгахаас хамгаалжээ. Энэ мөсөн ертөнц, тухайлбал, манай гариг дээр асар том солир унавал хайлж магадгүй юм (Зураг 1).
Чарльз Дарвин болон түүний үеийнхэн амьдрал усан санд бий болно гэж итгэдэг байв. Олон эрдэмтэд энэ үзэл бодлыг баримталсаар байна. Хаалттай, харьцангуй жижиг усан санд түүн рүү урсаж буй усаар авчирсан органик бодисууд шаардлагатай хэмжээгээр хуримтлагддаг. Дараа нь эдгээр нэгдлүүдийг давхаргат эрдсийн дотоод гадаргуу дээр төвлөрүүлж, урвалыг хурдасгаж болно. Жишээлбэл, эрдсийн гадаргуу дээр уулзсан фосфальдегидийн хоёр молекул хоорондоо урвалд орж, рибонуклеины хүчлийн урьдал болох фосфоржуулсан нүүрс усны молекулыг үүсгэсэн (Зураг 2).
Эсвэл галт уулын идэвхжилтэй газруудад амьдрал үүссэн болов уу? Дэлхий үүссэн даруйдаа галаар амьсгалах магмын бөмбөг байв. Галт уулын дэлбэрэлтийн үед болон хайлсан магмаас ялгарах хийтэй хамт дэлхийн гадаргууянз бүрийн химийн бодисууд, органик молекулуудын нийлэгжилтэнд шаардлагатай. Ийнхүү нүүрстөрөгчийн дутуу ислийн молекулууд катализаторын шинж чанартай эрдэс пиритийн гадаргуу дээр нэг удаа метилийн бүлгүүдтэй нэгдлүүдтэй урвалд орж цууны хүчил үүсгэж, тэдгээрээс бусад органик нэгдлүүд нийлэгждэг (Зураг 3).
Америкийн эрдэмтэн Стэнли Миллер анх удаа 1952 онд анхдагч Дэлхий дээр байсан молекулуудыг дуурайлган лабораторийн нөхцөлд органик молекулууд - амин хүчлийг олж авч чадсан. Дараа нь эдгээр туршилтууд шуугиан дэгдээж, зохиогч нь дэлхий даяар алдар нэрийг олж авсан. Тэрээр одоо Калифорнийн их сургуульд пребиотик (амьдралын өмнөх) химийн чиглэлээр судалгаа хийсээр байна. Эхний туршилтыг хийсэн суурилуулалт нь колбоны систем байсан бөгөөд тэдгээрийн аль нэгэнд нь 100,000 В хүчдэлийн хүчтэй цахилгаан цэнэгийг олж авах боломжтой байв.
Миллер энэхүү колбыг анхдагч дэлхийн агаар мандалд байсан байгалийн хий - метан, устөрөгч, аммиакаар дүүргэв. Доорх колбонд далайг дуурайлган бага хэмжээний ус агуулагдаж байжээ. Цахилгаан цэнэг нь аянга цахилгаантай ойрхон байсан бөгөөд Миллер түүний нөлөөн дор химийн нэгдлүүд үүсч, усанд ороход бие биетэйгээ урвалд орж, илүү нарийн төвөгтэй молекулуудыг үүсгэдэг гэж Миллер бодож байв.
Үр дүн нь бүх хүлээлтээс давсан. Орой нь суурилуулалтыг унтрааж, маргааш өглөө нь буцаж ирэхэд Миллер колбонд байгаа ус шаргал өнгөтэй болсныг олж мэдэв. Уургийн барилгын материал болох амин хүчлүүдийн шөл гарч ирэв. Тиймээс энэ туршилт нь амьдралын үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд хэрхэн амархан бүрэлдэж болохыг харуулсан. Гагцхүү хийн хольц, жижиг далай, бага зэрэг цахилгаан цахих л хэрэгтэй байв.
Бусад эрдэмтэд дэлхийн эртний агаар мандал нь Миллерийн загварчилсан агаар мандлынхаас өөр байсан бөгөөд нүүрстөрөгчийн давхар исэл, азотоос бүрдсэн гэж үзэх хандлагатай байдаг. Энэхүү хийн хольц болон Миллерийн туршилтын төхөөрөмжийг ашиглан химичүүд органик нэгдлүүдийг үйлдвэрлэхийг оролдсон. Гэсэн хэдий ч усан дахь тэдний концентраци нь усан санд дусал хүнсний будгийг уусгасан мэт өчүүхэн байв. Мэдээжийн хэрэг, ийм шингэрүүлсэн уусмалд амьдрал хэрхэн үүсч болохыг төсөөлөхөд хэцүү байдаг.
Хэрэв анхдагч органик бодисын нөөцийг бий болгоход дэлхийн үйл явцын оруулсан хувь нэмэр үнэхээр бага байсан бол энэ нь хаанаас ирсэн бэ? Магадгүй сансраас? Астероид, сүүлт од, солир, тэр ч байтугай гариг хоорондын тоосны тоосонцор нь органик нэгдлүүд, тэр дундаа амин хүчлийг тээж чаддаг. Эдгээр харь гаригийн биетүүд анхдагч далай эсвэл жижиг усан сан руу нэвтрэхийн тулд амьдралын гарал үүслийг хангалттай хэмжээгээр органик нэгдлээр хангаж чадна.
Анхдагч органик бодис үүсэхээс эхлээд амьдрал ийм байдлаар харагдах хүртэл үйл явдлын дараалал, цаг хугацааны интервал нь олон судлаачдын санааг зовоож буй нууц хэвээр байгаа бөгөөд магадгүй юу вэ гэдэг асуулт мөнхөд хэвээр байх болно. үнэндээ үүнийг амьдрал гэж бод.
Одоогийн байдлаар амьдралын тухай хэд хэдэн шинжлэх ухааны тодорхойлолт байдаг боловч тэдгээр нь бүгд үнэн зөв биш юм. Тэдгээрийн зарим нь маш өргөн тул гал, эрдэсийн талст гэх мэт амьгүй биетүүд доор нь унадаг. Бусад нь хэтэрхий нарийссан, тэднийхээр бол үр төлгүй луусыг амьд гэж хүлээн зөвшөөрдөггүй.
Хамгийн амжилттай хүмүүсийн нэг нь амьдралыг Дарвины хувьслын хуулиудын дагуу биеэ авч явах чадвартай химийн систем гэж тодорхойлдог. Энэ нь нэгдүгээрт, бүлэг амьд хүмүүс эцэг эхийнхээ шинж чанарыг өвлөн авсан өөрсөдтэйгээ төстэй үр удам төрүүлэх ёстой гэсэн үг юм. Хоёрдугаарт, үр удамд мутацийн үр дагавар нь дараагийн үеийнхэнд өвлөгддөг генетикийн өөрчлөлтүүд илэрч, популяцийн хэлбэлзлийг үүсгэдэг. Гуравдугаарт, байгалийн шалгарлын систем ажиллах шаардлагатай бөгөөд үүний үр дүнд зарим хүмүүс бусдаас давуу тал олж, өөрчлөгдсөн нөхцөлд амьд үлдэж, үр удмаа үлдээдэг.
Амьд организмын шинж чанартай байхын тулд системийн ямар элементүүд шаардлагатай байсан бэ? Том тообиохимичид болон молекул биологичид РНХ молекулууд шаардлагатай шинж чанартай байсан гэж үздэг. РНХ - рибонуклеины хүчил - тусгай молекулууд. Тэдний зарим нь хуулбарлаж, мутаци хийж, улмаар мэдээлэл дамжуулах чадвартай тул байгалийн шалгаралд оролцох боломжтой. Эрдэмтэд ойрын ирээдүйд ийм функц бүхий РНХ-ийн хэлтэрхий олдоно гэж найдаж байгаа ч тэд өөрсдөө хуулбарлах үйл явцыг хурдасгах чадваргүй нь үнэн. Бусад РНХ молекулууд нь удамшлын мэдээллийг "уншиж", рибосом руу шилжүүлэхэд оролцдог бөгөөд үүнд уургийн молекулуудын нийлэгжилт явагддаг бөгөөд үүнд гурав дахь төрлийн РНХ молекулууд оролцдог.
Тиймээс хамгийн анхдагч амьд системийг РНХ-ийн молекулууд хувилж, мутацид орж, байгалийн шалгаралд өртөж байгаагаар төлөөлж болно. Хувьслын явцад РНХ дээр үндэслэсэн ДНХ-ийн тусгай молекулууд - генетикийн мэдээллийн хамгаалагчид, мөн одоо мэдэгдэж байгаа бүх биологийн молекулуудын нийлэгжилтэд катализаторын үүргийг гүйцэтгэдэг уургийн молекулууд үүссэн.
Хэзээ нэгэн цагт ДНХ, РНХ, уургийн "амьд систем" нь липидийн мембранаас үүссэн уутны дотор хоргодох байрыг олж, гадны нөлөөллөөс илүү хамгаалагдсан энэхүү бүтэц нь үүссэн анхны эсийн прототип болжээ. Орчин үеийн ертөнцөд бактери, археа, эукариотуудаар төлөөлдөг амьдралын гурван үндсэн салбар. Ийм анхдагч эсийн харагдах огноо, дарааллын хувьд энэ нь нууц хэвээр байна. Нэмж дурдахад, энгийн магадлалын тооцоогоор органик молекулуудаас анхны организм руу хувьслын шилжилт хийхэд хангалттай хугацаа байхгүй - анхны хамгийн энгийн организмууд хэтэрхий гэнэт гарч ирэв.
Ойролцоогоор 3.8 тэрбум жилийн өмнө дуусч байсан дэлхий том сүүлт од, солируудтай байнга мөргөлдөж байх үед амьдрал үүсч хөгжих магадлал бага гэж эрдэмтэд олон жилийн турш үзэж байсан. Гэсэн хэдий ч саяхан Гренландын баруун өмнөд хэсгээс олдсон дэлхийн хамгийн эртний тунамал чулуулгаас дор хаяж 3.86 тэрбум жилийн өмнөх нарийн төвөгтэй эсийн бүтцийн ул мөр олдсон байна. Энэ нь манай гарагийг сансрын том биетүүдийн бөмбөгдөлт зогсохоос хэдэн сая жилийн өмнө амьдралын анхны хэлбэрүүд үүсч болзошгүй гэсэн үг юм. Гэхдээ дараа нь огт өөр хувилбар боломжтой (Зураг 4).
Дэлхий дээр унасан сансрын биетүүд манай гараг дээр амьдрал үүсэхэд гол үүрэг гүйцэтгэсэн байж болох юм, учир нь олон тооны судлаачдын үзэж байгаагаар бактеритай төстэй эсүүд өөр гариг дээр үүсч, дараа нь астероидуудын хамт дэлхийд хүрч болох юм. Амьдралын харь гаригийн гарал үүслийн онолыг батлах нэг нотолгоо төмс шиг хэлбэртэй, ALH84001 нэртэй солир дотроос олджээ. Энэхүү солир нь анх Ангараг гарагийн царцдасын хэсэг байсан бөгөөд 16 сая жилийн өмнө үүссэн асар том астероид Ангараг гарагийн гадаргуутай мөргөлдсөний улмаас дэлбэрсний үр дүнд сансарт шидэгдсэн юм. Мөн 13 мянган жилийн өмнө урт удаан аялалын дараа нарны системАнгараг гаригийн хадны солир хэлбэртэй энэ хэлтэрхий саяхан олдсон Антарктидад газардсан байна. Солирын нарийвчилсан судалгаагаар дотор нь чулуужсан нянтай төстэй саваа хэлбэртэй бүтэц илэрсэн нь Ангарагийн царцдасын гүнд амьдрал байж болох тухай шинжлэх ухааны халуун маргааныг үүсгэсэн. Эдгээр маргааныг 2005 онд АНУ-ын Аэронавтик, сансар судлалын үндэсний газар Ангараг гараг руу гариг хоорондын сансрын хөлөг хөөргөх хөтөлбөр хэрэгжүүлж, Ангараг гарагийн царцдасын дээж авч, дээжийг эх дэлхийд хүргэхээс өмнө шийдвэрлэх боломжтой болно. Хэрэв эрдэмтэд Ангараг гаригт нэгэн цагт бичил биетүүд амьдарч байсныг нотолж чадвал амьдрал харь гарагийн гарал үүсэл, сансраас амьдрал авчрах боломжийн талаар ярих боломжтой болно. илүү том хувьөөртөө итгэх итгэл (Зураг 5).
Цагаан будаа. 5. Бидний гарал үүсэл микробоос гаралтай.
Эртний амьдралын хэлбэрүүдээс бид юу өвлөн авсан бэ? Доорх нэг эст организмыг хүний эстэй харьцуулах нь олон ижил төстэй байдлыг харуулж байна.
 1. Бэлгийн нөхөн үржихүй |
 2. Сормуус |
 3. Бусад эсүүдийг авах |
 4. Митохондри |
 5. Флагелла |
Дэлхий дээрх амьдралын хувьсал: энгийнээс нарийн төвөгтэй рүү
Амьдралын модны гурван үндсэн мөчир үүссэн өвөг дээдэс болох дэлхий дээр гарч ирсэн анхны организм ямар байсан бэ гэсэн асуултад шинжлэх ухаан одоогоор, магадгүй ирээдүйд хариулж чадахгүй. Салбаруудын нэг нь эукариотууд бөгөөд тэдгээрийн эсүүд нь удамшлын материал, тусгай эрхтнүүдийг агуулсан үүссэн цөмтэй байдаг: энерги үүсгэдэг митохондри, вакуоль гэх мэт. Эукариот организмд замаг, мөөгөнцөр, ургамал, амьтан, хүн орно.
Хоёрдахь салбар нь бактери юм - тодорхой цөм, органеллгүй прокариот (цөмийн өмнөх) нэг эст организм. Эцэст нь, гурав дахь салбар нь археа буюу архебактери гэж нэрлэгддэг нэг эст организмууд бөгөөд тэдгээрийн эсүүд нь прокариотуудтай ижил бүтэцтэй боловч липидийн химийн бүтэц нь огт өөр юм.
Олон тооны архебактер нь маш тааламжгүй нөхцөлд амьдрах чадвартай байдаг хүрээлэн буй орчны нөхцөл. Тэдний зарим нь термофил бөгөөд зөвхөн 90 хэм ба түүнээс дээш температуртай халуун рашаанд амьдардаг бөгөөд бусад организмууд зүгээр л үхдэг. Ийм нөхцөлд маш сайн мэдэрдэг эдгээр нэг эст организмууд төмрийн болон хүхэр агуулсан бодис, түүнчлэн бусад амьдралын хэлбэрүүдэд хортой хэд хэдэн химийн нэгдлүүдийг хэрэглэдэг. Эрдэмтдийн үзэж байгаагаар олдсон термофиль архебактер нь туйлын анхдагч организмууд бөгөөд хувьслын хувьд дэлхий дээрх амьдралын хамгийн эртний хэлбэрүүдийн ойр дотны хүмүүс юм.
Өвөг дээдэстэйгээ хамгийн төстэй амьдралын гурван салбарын орчин үеийн төлөөлөгчид өндөр температуртай газруудад амьдардаг нь сонирхолтой юм. Үүний үндсэн дээр зарим эрдэмтэд амьдрал 4 тэрбум жилийн өмнө халуун рашааны ойролцоо далайн ёроолд үүссэн, металл, өндөр энергитэй бодисоор баялаг гол горхи үүссэн гэж үзэх хандлагатай байна. Эдгээр нэгдлүүд бие биетэйгээ болон тухайн үеийн ариутгасан далайн устай харилцан үйлчилж, олон төрлийн химийн урвалд орж, үндсэндээ шинэ молекулуудыг бий болгосон. Тиймээс хэдэн арван сая жилийн турш хамгийн агуу хоол болох амьдрал энэ "химийн гал тогоо" -д бэлтгэгдсэн. Мөн 4.5 тэрбум жилийн өмнө дэлхий дээр нэг эст организмууд гарч ирсэн бөгөөд тэдний ганцаардал нь Кембрийн өмнөх үеийн туршид үргэлжилсэн.
Олон эст организмыг бий болгосон хувьслын тэсрэлт нэлээд хожуу буюу хагас тэрбум гаруй жилийн өмнө болсон. Хэдийгээр бичил биетүүд нэг дусал усанд хэдэн тэрбумыг агуулж чадахаар маш жижиг боловч тэдний ажлын цар хүрээ асар их юм.
Эхэндээ дэлхийн агаар мандал, далайд чөлөөт хүчилтөрөгч байгаагүй бөгөөд ийм нөхцөлд зөвхөн агааргүй бичил биетүүд амьдарч, хөгжсөн гэж үздэг. Амьд биетийн хувьслын онцгой алхам бол гэрлийн энергийг ашиглан нүүрстөрөгчийн давхар ислийг нүүрсустөрөгчийн нэгдэл болгон хувиргаж, бусад бичил биетний хоол болох фотосинтезийн бактери үүссэн явдал байв. Хэрэв анхны фотосинтез нь метан эсвэл устөрөгчийн сульфид үүсгэдэг бол нэгэн цагт гарч ирсэн мутантууд фотосинтезийн явцад хүчилтөрөгч үүсгэж эхэлсэн. Агаар мандал, усанд хүчилтөрөгч хуримтлагдах тусам түүнийг сүйтгэгч агааргүй бактери нь хүчилтөрөгчгүй нүхийг эзэлдэг.
Австралиас 3.46 тэрбум жилийн тэртээгээс олдсон эртний олдворуудаас анхны фотосинтезийн бичил биетүүд болох цианобактерийн үлдэгдэл гэж үздэг бүтцийг илрүүлжээ. Агааргүй бичил биетэн ба цианобактерийн давамгайлж байсныг бохирдоогүй давстай усны эрэг орчмын гүехэн усанд олдсон строматолит нотолж байна. Хэлбэрийн хувьд тэдгээр нь том чулуунуудыг санагдуулам бөгөөд амьдралын үйл ажиллагааны үр дүнд үүссэн шохойн чулуу эсвэл доломит чулуулагт амьдардаг бичил биетний сонирхолтой нийгэмлэгийг төлөөлдөг. Гадаргуугаас хэдэн см-ийн гүнд строматолит нь бичил биетээр ханасан байдаг: хүчилтөрөгч үүсгэдэг фотосинтезийн цианобактери нь хамгийн дээд давхаргад амьдардаг; хүчилтөрөгчийг тодорхой хэмжээгээр тэсвэрлэх чадвартай, гэрэл шаарддаггүй гүнзгий бактери олддог; доод давхаргад хүчилтөрөгч байхгүй үед л амьдрах чадвартай бактери байдаг. Өөр өөр давхаргад байрладаг эдгээр бичил биетүүд нь тэдгээрийн хоорондын нарийн төвөгтэй харилцаа, түүний дотор хүнсний харилцаа холбоогоор нэгдсэн системийг бүрдүүлдэг. Микробын хальсны цаана үхсэн бичил биетний үлдэгдэл усанд ууссан кальцийн карбонаттай харилцан үйлчлүүлсний үр дүнд үүссэн чулуулаг байдаг. Эрдэмтэд анхдагч дэлхий дээр тив байхгүй байсан бөгөөд зөвхөн галт уулын архипелагууд далайн гадаргаас дээш гарч байх үед гүехэн ус нь строматолитоор дүүрэн байсан гэж эрдэмтэд үздэг.
Фотосинтезийн цианобактерийн үйл ажиллагааны үр дүнд хүчилтөрөгч далайд гарч ирсэн бөгөөд үүнээс ойролцоогоор 1 тэрбум жилийн дараа агаар мандалд хуримтлагдаж эхлэв. Нэгдүгээрт, үүссэн хүчилтөрөгч нь усанд ууссан төмөртэй харилцан үйлчилснээр төмрийн исэл гарч ирэхэд аажмаар ёроолд тунадас үүссэн. Ийнхүү сая сая жилийн туршид бичил биетний оролцоотойгоор төмрийн хүдрийн асар том ордууд үүссэн бөгөөд үүнээс өнөөдөр ган хайлуулж байна.
Дараа нь далай дахь төмрийн дийлэнх хэсэг нь исэлдэж, хүчилтөрөгчийг холбож чадахаа больсон үед хийн хэлбэрээр агаар мандалд оров.
Фотосинтезийн цианобактери нь нүүрстөрөгчийн давхар ислээс эрчим хүчээр баялаг органик бодисын тодорхой нөөцийг бий болгож, дэлхийн агаар мандлыг хүчилтөрөгчөөр баяжуулсны дараа зөвхөн хүчилтөрөгч байгаа нөхцөлд л оршин тогтнох боломжтой аэробууд болох шинэ бактери гарч ирэв. Тэд органик нэгдлүүдийг исэлдүүлэх (шатаах) хүчилтөрөгч хэрэгтэй бөгөөд үүссэн энергийн нэлээд хэсэг нь биологийн боломжтой хэлбэр болох аденозин трифосфат (ATP) болж хувирдаг. Энэ үйл явц нь эрчим хүчний хувьд маш таатай байдаг: нэг глюкозын молекулыг задлах үед агааргүй бактери нь зөвхөн 2 молекул ATP, хүчилтөрөгч хэрэглэдэг аэробик бактери 36 молекул ATP хүлээн авдаг.
Аэробикийн амьдралын хэв маягт хангалттай хүчилтөрөгч бий болсноор эукариот эсүүд анхны дебютээ хийсэн бөгөөд тэдгээр нь бактериас ялгаатай нь цөм, органеллууд болох митохондри, лизосом, замаг ба түүнээс дээш ургамалд фотосинтезийн урвал явагддаг хлоропласттай байдаг. Одоогоос 30 шахам жилийн өмнө Америкийн судлаач Л.Маргулисын илэрхийлсэн эукариотуудын үүсэл хөгжлийн тухай сонирхолтой бөгөөд үндэслэлтэй таамаглал бий. Энэхүү таамаглалын дагуу эукариот эсийн энергийн үйлдвэрүүдийн үүрэг гүйцэтгэдэг митохондри нь аэробик бактери бөгөөд фотосинтез явагддаг ургамлын эсийн хлоропластууд нь цианобактери бөгөөд 2 тэрбум жилийн өмнө анхдагч амебагаар шингэсэн байж магадгүй юм. Харилцан ашигтай харилцан үйлчлэлийн үр дүнд шингэсэн бактери нь дотоод симбионт болж, тэдгээрийг шингээж авсан эстэй тогтвортой систем буюу эукариот эсийг бүрдүүлдэг.
Геологийн янз бүрийн насны чулуулаг дахь организмын чулуужсан үлдэгдэлд хийсэн судалгаагаар эукариот амьдралын хэлбэрүүд нь мөөгөнцөр гэх мэт бичил харуурын бөмбөрцөгт нэг эст организмаар илэрхийлэгдэж, тэдний хувьслын хөгжил маш удаан явагдсан болохыг харуулсан. хурд. Гэвч 1 тэрбум гаруй жилийн өмнө эукариотуудын олон шинэ зүйл бий болсон нь амьдралын хувьсалд огцом үсрэлт хийсэн юм.
Юуны өмнө энэ нь бэлгийн нөхөн үржихүй үүссэнтэй холбоотой байв. Хэрэв бактери ба нэг эст эукариотууд бэлгийн хамтрагчгүйгээр генетикийн хувьд ижил хуулбарыг үйлдвэрлэж үрждэг бол илүү өндөр зохион байгуулалттай эукариот организмд бэлгийн нөхөн үржихүй дараах байдлаар явагдана. Нэг хромосомтой эцэг эхийн хоёр гаплоид бэлгийн эс нь хоёр түншийн гентэй хос хромосом бүхий зигот үүсгэдэг бөгөөд энэ нь генийн шинэ хослолыг бий болгодог. Бэлгийн нөхөн үржихүй үүссэн нь хувьслын талбарт орсон шинэ организмууд гарч ирэхэд хүргэсэн.
Дэлхий дээрх бүх амьдралын дөрөвний гурвыг зөвхөн бичил биетүүд төлөөлж, хувьслын чанарын үсрэлт гарч, өндөр зохион байгуулалттай организмууд, тэр дундаа хүмүүсийг бий болгоход хүргэсэн. Дэлхий дээрх амьдралын түүхэн дэх гол үе шатуудыг уруудах шугамаар авч үзье.
1.2 тэрбум жилийн өмнө бэлгийн нөхөн үржихүй үүссэнээс үүдэлтэй хувьслын тэсрэлт болж, өндөр зохион байгуулалттай амьдралын хэлбэрүүд болох ургамал, амьтдын бий болсоноор тэмдэглэгдсэн байв.
Бэлгийн нөхөн үржихүйн үед үүссэн холимог генотипийн шинэ өөрчлөлтүүд үүсэх нь амьдралын шинэ хэлбэрийн биологийн олон янз байдал хэлбэрээр илэрдэг.
2 тэрбум жилийн өмнө нэг эст организмууд бусад прокариот эсүүдийг шингээж, бүтцийг нь хүндрүүлснээр нарийн төвөгтэй эукариот эсүүд гарч ирсэн. Тэдний зарим нь - аэробик бактери нь хүчилтөрөгчөөр амьсгалах эрчим хүчний станц болох митохондри болж хувирав. Бусад нь - фотосинтезийн бактери нь эзэн эсийн дотор фотосинтез хийж эхэлсэн ба замаг, ургамлын эсэд хлоропласт болсон. Эдгээр органелл, удамшлын материалыг агуулсан тодорхой цөмтэй эукариот эсүүд нь хөгцөөс эхлээд хүн хүртэлх орчин үеийн бүх амьдралын цогц хэлбэрийг бүрдүүлдэг.
3.9 тэрбум жилийн өмнө орчин үеийн бактери, архебактер шиг харагддаг нэг эст организмууд гарч ирсэн. Эртний болон орчин үеийн прокариот эсүүд нь харьцангуй энгийн бүтэцтэй байдаг: тэдгээрт үүссэн цөм, тусгай органелл байдаггүй, вазелин шиг цитоплазм нь генетикийн мэдээлэл тээвэрлэгч ДНХ-ийн макромолекулууд, уургийн нийлэгжилт явагдаж, энерги үүсгэдэг рибосомуудыг агуулдаг. эсийг тойрсон цитоплазмын мембран дээр.
4 тэрбум жилийн өмнө РНХ учир битүүлгээр гарч ирсэн. Энэ нь анхдагч дэлхий дээр гарч ирсэн энгийн органик молекулуудаас үүссэн байж магадгүй юм. Эртний РНХ молекулууд нь удамшлын мэдээлэл, уургийн катализаторын үүрэг гүйцэтгэдэг, хуулбарлах чадвартай (өөрийгөө хуулбарлах), мутацид орсон, байгалийн шалгаралд өртдөг гэж үздэг. Орчин үеийн эсүүдэд РНХ нь эдгээр шинж чанаруудыг агуулдаггүй эсвэл харуулдаггүй боловч уургийн нийлэгжилт явагддаг ДНХ-ээс рибосом руу генетикийн мэдээллийг дамжуулахад зуучлагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг.
А.Л. Прохоров
Ричард Монастерскийн нийтлэлээс сэдэвлэсэн
National Geographic сэтгүүлийн 1998 оны №3
Дэлхий дээрх амьдралын гарал үүслийн тухай орчин үеийн үзэл баримтлал нь байгалийн шинжлэх ухааны өргөн хүрээний синтез, янз бүрийн мэргэжлийн судлаачдын дэвшүүлсэн олон онол, таамаглалуудын үр дүн юм.
Дэлхий дээр амьдрал үүсэхийн тулд анхдагч агаар мандал (гараг гараг) чухал юм.
Дэлхийн анхдагч агаар мандал нь метан, аммиак, усны уур, устөрөгч агуулсан байв. Эдгээр хийн хольцыг цахилгаан цэнэг болон хэт ягаан туяанд оруулснаар эрдэмтэд амьд уургийн нэг хэсэг болох нарийн төвөгтэй органик бодисыг гаргаж авч чадсан. Амьд биетийн анхан шатны "барилгын материал" нь: химийн элементүүднүүрстөрөгч, хүчилтөрөгч, азот, устөрөгч гэх мэт.
Амьд эс нь жингийн хувьд 70% хүчилтөрөгч, 17% нүүрстөрөгч, 10% устөрөгч, 3% азот, дараа нь фосфор, кали, хлор, кальци, натри, магни, төмөр агуулдаг.
Тиймээс амьдрал үүсэх эхний алхам бол органик бус бодисоос органик бодис үүсэх явдал юм. Энэ нь тодорхой цацраг, даралт, температур, чийгшилд нийлэгждэг химийн "түүхий эд" байгаатай холбоотой юм.
Хамгийн энгийн амьд организмууд бий болохоос өмнө химийн урт хугацааны хувьсал үүссэн. Цөөн тооны нэгдлүүдээс (байгалийн шалгарлын үр дүнд) амьдрахад тохиромжтой шинж чанартай бодисууд гарч ирэв. Нүүрстөрөгчөөс үүссэн нэгдлүүд нь гидросферийн "анхдагч шөл" -ийг үүсгэсэн. Азот, нүүрстөрөгч агуулсан бодисууд дэлхийн хайлсан гүнээс үүссэн бөгөөд галт уулын идэвхжлийн үед гадаргуу дээр гарч ирсэн.
Нэгдлүүд үүсэх хоёр дахь алхам нь дэлхийн анхдагч далайд биополимерууд үүссэнтэй холбоотой юм: нуклейн хүчил, уураг. Хэрэв энэ хугацаанд бүх органик нэгдлүүд дэлхийн анхдагч далайд байсан гэж үзвэл нарийн ширхэгтэй органик нэгдлүүд далайн гадарга дээр наранд халсан гүехэн усанд нимгэн хальс хэлбэрээр үүсч болно. Агааргүй орчин нь органик бус нэгдлүүдээс полимерүүдийн нийлэгжилтийг хөнгөвчилсөн. Энгийн органик нэгдлүүд нь биологийн том молекулуудад нэгдэж эхлэв.
Ферментүүд үүсдэг - уургийн бодисууд - молекулууд үүсэх эсвэл задрахад хувь нэмэр оруулдаг катализаторууд. Ферментийн үйл ажиллагааны үр дүнд амьдралын "анхдагч элементүүд" - нуклейн хүчил, мономеруудаас бүрдэх цогц полимер бодисууд үүссэн.
Нуклейн хүчлийн мономерууд нь тодорхой мэдээлэл, код,
Энэ нь уураг дахь амин хүчил бүр нь 3 нуклеотидын (гурвалсан) тодорхой уурагтай тохирч байгаатай холбоотой юм. Уураг нь нуклейн хүчлийн үндсэн дээр бүтээгдэж, хоорондоо солилцож болно гадаад орчинбодис ба энерги.
Нуклейн хүчлүүдийн симбиоз нь "молекулын генетикийн хяналтын системийг" бүрдүүлсэн.
Энэ үе шатанд нуклейн хүчлийн молекулууд нь өөрийн төрлийн өөрөө нөхөн үржихүйн шинж чанарыг олж авч, уургийн бодис үүсэх үйл явцыг хянаж эхлэв.
Бүх амьд биетүүдийн гарал үүслийн үндэс нь ДНХ-ээс РНХ хүртэлх ревертаза ба матрицын синтез, r-РНХ молекулын системийг ДНХ болгон хувиргах явдал байв. "Биосферийн геном" ийм байдлаар үүссэн.
Дулаан, хүйтэн, аянга, хэт ягаан туяа, агаар мандал цахилгаан цэнэг, салхи, усны тийрэлтэт шуурга - энэ бүхэн биологийн эхлэл буюу уналтыг баталгаажуулсан химийн урвал, тэдний явцын мөн чанар, ген "тэсрэлт".
Биохимийн үе шатны төгсгөлд мембран зэрэг бүтцийн формацууд гарч ирж, гадаад орчноос органик бодисын хольцыг хязгаарладаг.
Мембран тоглосон гол үүрэгбүх амьд эсийг бүтээхэд. Бүх ургамал, амьтны бие нь эсээс тогтдог.
Орчин үеийн эрдэмтэд дэлхий дээрх анхны организмууд нь нэг эст прокариотууд байсан гэж дүгнэжээ. Бүтцийн хувьд тэдгээр нь одоо байгаа бактери эсвэл хөх ногоон замагтай төстэй байв.
Анхны "амьд молекулууд", прокариотууд оршин тогтнохын тулд бүх амьд биетүүдийн нэгэн адил гаднаас эрчим хүчний урсгал шаардлагатай байдаг. Эс бүр нь жижиг "эрчим хүчний станц" юм. Эсийн энергийн шууд эх үүсвэр нь ATP болон бусад фосфор агуулсан нэгдлүүд юм. Эсүүд хоол хүнснээс эрчим хүч авдаг; тэд зөвхөн зарцуулахаас гадна энерги хуримтлуулах чадвартай байдаг.
Эрдэмтэд амьд протоплазмын анхны бөөгнөрөл нь дэлхий дээр үүссэн гэж үздэг. Одоогоос 2 тэрбум жилийн өмнө амьд эсэд цөм гарч ирсэн. Эукариотууд прокариотуудаас үүссэн. Дэлхий дээр тэдний 25-30 зүйл байдаг. Тэдгээрийн хамгийн энгийн нь амеба юм. Эукариотуудын хувьд эс нь уургийн нийлэгжилтийн кодыг агуулсан бодис бүхий үүссэн цөмтэй байдаг.
Энэ үед ургамал, амьтны амьдралын хэв маягийн "сонголт" байсан. Эдгээр амьдралын хэв маягийн ялгаа нь хоол тэжээлийн арга, органик бодис (жишээлбэл, нүүрстөрөгчийн давхар ислийн элсэн чихэр, гэрлийн энерги ашиглан ус) үүсгэхээс бүрддэг фотосинтез үүсэхтэй холбоотой юм.
Фотосинтезийн ачаар ургамал нь органик бодис үүсгэдэг бөгөөд үүний улмаас ургамлын масс нэмэгдэж, их хэмжээний органик бодис үүсгэдэг.
Фотосинтез бий болсноор хүчилтөрөгч дэлхийн агаар мандалд орж эхэлсэн бөгөөд хүчилтөрөгчийн агууламж өндөртэй дэлхийн хоёрдогч агаар мандал үүссэн.
Хүчилтөрөгч гарч ирэх, хуурай газрын ургамлын эрчимтэй хөгжил нь дэлхий дээрх амьдралын хөгжлийн хамгийн том үе шат юм. Энэ мөчөөс эхлэн амьд хэлбэрийг аажмаар өөрчлөх, хөгжүүлэх ажил эхэлсэн.
Амьдрал бүх л илрэлээрээ манай гаригийн хөгжилд гүн гүнзгий өөрчлөлт оруулсан. Хувьслын явцад сайжирч, амьд организмууд дэлхий даяар улам бүр өргөн тархаж, дэлхийн царцдас, түүнчлэн дэлхийн агаар, усны бүрхүүлд энерги, бодисыг дахин хуваарилахад ихээхэн үүрэг гүйцэтгэдэг.
Ургамлын үүсэл, тархалт нь анхандаа маш бага чөлөөт хүчилтөрөгч агуулсан, гол төлөв нүүрстөрөгчийн давхар исэл, магадгүй метан, аммиакаас бүрдэх агаар мандлын бүтцийг эрс өөрчлөхөд хүргэсэн.
Нүүрстөрөгчийн давхар исэлээс нүүрстөрөгчийг шингээж авсан ургамлууд нь чөлөөт хүчилтөрөгч, зөвхөн нүүрстөрөгчийн давхар ислийн ул мөр агуулсан уур амьсгалыг бий болгосон. Агаар мандал дахь чөлөөт хүчилтөрөгч нь химийн идэвхтэй бодис төдийгүй озоны эх үүсвэр болж, дэлхийн гадаргуу руу хүрэх богино хэт ягаан туяаны замыг хаасан (озоны дэлгэц).
Үүний зэрэгцээ ургамлын үлдэгдэлд олон зууны турш хуримтлагдсан нүүрстөрөгч нь дэлхийн царцдас дахь органик нэгдлүүдийн (нүүрс, хүлэр) орд хэлбэрээр эрчим хүчний нөөцийг бүрдүүлдэг.
Далай дахь амьдралын хөгжил нь араг яс болон далайн организмын бусад үлдэгдэлээс бүрдсэн тунамал чулуулгийг бий болгоход хүргэсэн.
Эдгээр ордууд, тэдгээрийн механик даралт, химийн болон физикийн өөрчлөлтүүд нь дэлхийн царцдасын гадаргууг өөрчилсөн. Энэ бүхэн нь дэлхий дээр амьдралын үзэгдлүүд өрнөж, өнөөг хүртэл үргэлжилж буй биосфер байгааг гэрчилсэн юм.
Дэлхий дээр амьдрал хэрхэн үүссэн бэ? Хүн төрөлхтөнд нарийн ширийн зүйлийг мэдэхгүй ч тулгын зарчмууд нь тогтоогдсон. Хоёр үндсэн онол, олон жижиг онолууд байдаг. Тиймээс, үндсэн хувилбарын дагуу органик бүрэлдэхүүн хэсгүүд сансраас Дэлхийд ирсэн, өөр нэг хувилбараар бол бүх зүйл дэлхий дээр болсон. Хамгийн алдартай сургаалын заримыг энд оруулав.
Пансперми
Манай дэлхий хэрхэн үүссэн бэ? Энэ гарагийн намтар нь өвөрмөц бөгөөд хүмүүс үүнийг тайлахыг хичээж байна янз бүрийн арга замууд. Орчлон ертөнцөд оршин буй амьдрал солируудын тусламжтайгаар тархдаг гэсэн таамаглал байдаг ( селестиел биетүүд, гариг хоорондын тоос болон астероидын хоорондох завсрын хэмжээ), астероид ба гаригууд. Энэ нь өртөлтийг (цацраг, вакуум, бага температур гэх мэт) тэсвэрлэх чадвартай амьдралын хэлбэрүүд байдаг гэж үздэг. Тэднийг экстремофиль гэж нэрлэдэг (бактер ба бичил биетүүд орно).
Тэд нарны аймгийн жижиг биетүүдийг нас барсны дараа амьдралыг хадгалсны дараа сансарт хаягдсан хог хаягдал, тоос шороонд ордог. Бактери нь бусад гаригуудтай дахин тааралдахаас өмнө удаан хугацаагаар унтаа байдалд аялж чаддаг.
Тэд мөн эх гаригийн дискүүдтэй (залуу гаригийн эргэн тойронд хийн өтгөн үүл) холилдож болно. Хэрэв шинэ газар "тууштай, гэхдээ нойрмог цэргүүд" таатай нөхцөл байдалд орвол тэд идэвхтэй болдог. Хувьслын үйл явц эхэлдэг. Зондооны тусламжтайгаар түүхийг тайлсан. Сүүлт одны дотор байсан багаж хэрэгслийн мэдээллээс үзэхэд ихэнх тохиолдолд амьдралын өлгий нь сансар огторгуй учраас бид бүгдээрээ "бага зэрэг харь гарагийнхан" байх магадлал батлагдсан.
Биопоэз
Амьдрал хэрхэн эхэлсэн тухай өөр нэг үзэл бодол энд байна. Дэлхий дээр амьд ба амьгүй зүйл байдаг. Зарим шинжлэх ухаан нь байгалийн өөрчлөлтийн явцад хэрхэн болохыг тайлбарладаг абиогенезийг (биопоэз) хүлээн зөвшөөрдөг биологийн амьдралорганик бус бодисоос үүссэн. Ихэнх амин хүчлүүд (мөн бүх амьд организмын барилгын материал гэж нэрлэдэг) нь амьдралтай ямар ч холбоогүй байгалийн химийн урвалын тусламжтайгаар үүсдэг.
Үүнийг Мюллер-Урейгийн туршилт нотолж байна. 1953 онд нэгэн эрдэмтэн хийн хольцоор цахилгаан дамжуулж, дэлхийн эхэн үеийн нөхцөл байдлыг дуурайлган лабораторийн нөхцөлд хэд хэдэн амин хүчлийг гаргаж авсан. Бүх амьд биетүүдэд амин хүчлүүд нь удамшлын санах ойг хадгалагч нуклейн хүчлүүдийн нөлөөн дор уураг болж хувирдаг.
Сүүлийнх нь биохимийн хувьд бие даан нийлэгждэг бөгөөд уураг нь үйл явцыг хурдасгадаг (катализатор). Аль органик молекул эхнийх вэ? Мөн тэд хэрхэн харьцсан бэ? Абиогенез нь хариултыг хайж байна.
Космогоникийн чиг хандлага
Энэ бол сансар огторгуйн тухай сургаал юм. Сансрын шинжлэх ухаан, одон орон судлалын тусгай нөхцөл байдалд энэ нэр томъёо нь нарны системийг бий болгох (болон судлах) онолыг хэлдэг. Байгалийн сансар огторгуйд таталцах оролдлого нь шүүмжлэлийг тэсвэрлэдэггүй. Нэгдүгээрт, одоо байгаа шинжлэх ухааны онолуудГол зүйлийг тайлбарлаж чадахгүй байна: Орчлон ертөнц өөрөө хэрхэн үүссэн бэ?
Хоёрдугаарт, Орчлон ертөнцийн оршин тогтнох хамгийн эртний мөчүүдийг тайлбарлах физик загвар байдаггүй. Дээр дурдсан онолд квант таталцлын тухай ойлголт байхгүй. Хэдийгээр хэлхээний онолчид анхан шатны бөөмс нь квант хэлхээний чичиргээ, харилцан үйлчлэлийн үр дүнд үүсдэг гэж үздэг ч үүсэл, үр дагаврыг судалдаг. том тэсрэлт(coop quantum cosmology), бид үүнтэй санал нийлэхгүй байна. Тэд загварыг талбайн тэгшитгэлээр тайлбарлах томьёотой гэдэгт итгэдэг.
Космогоник таамаглалын тусламжтайгаар хүмүүс селестиел биетүүдийн хөдөлгөөн, найрлагын нэгэн төрлийн байдлыг тайлбарлав. Дэлхий дээр амьдрал үүсэхээс олон жилийн өмнө матери орон зайг дүүргэж, улмаар хувьсан өөрчлөгдөж байв.
Эндосимбионт
Эндосимбиотик хувилбарыг анх 1905 онд Оросын ургамал судлаач Константин Мережковский томъёолсон бөгөөд зарим эрхтэн нь чөлөөт амьд бактери хэлбэрээр үүсч, өөр эсэд эндосимбионт хэлбэрээр шингэсэн гэж үздэг. Митохондри нь протеобактери (ялангуяа Rickettsiales эсвэл ойрын хамаатан садан), хлоропласт нь цианобактериас үүссэн.
Энэ нь эукариот эсийг (эукариотууд нь цөм агуулсан амьд организмын эсүүд) үүсгэхийн тулд симбиоз руу орсон бактерийн олон хэлбэрийг харуулж байна. Бактерийн хооронд удамшлын материалыг хэвтээ шилжүүлэх нь симбиотик харилцааг дэмждэг.
Амьдралын хэлбэрүүдийн олон янз байдал үүсэхээс өмнө орчин үеийн организмын сүүлчийн нийтлэг өвөг дээдэс (LUA) үүссэн байж магадгүй юм.
аяндаа үүсэх
19-р зууны эхэн үе хүртэл хүмүүс дэлхий дээрх амьдрал хэрхэн үүссэнийг тайлбарлах "гэнэтийн" гэсэн ойлголтыг ерөнхийд нь үгүйсгэдэг байв. Амьгүй материас амьдралын тодорхой хэлбэрүүд гэнэтийн аяндаа бий болсон нь тэдэнд үнэмшилгүй мэт санагдаж байв. Гэвч тэд амьдралын хэлбэрүүдийн аль нэг нь өөр зүйлээс (жишээлбэл, цэцгийн зөгий) гаралтай үед гетерогенез (нөхөн үржихүйн аргын өөрчлөлт) байдаг гэдэгт итгэдэг байв. Аяндаа үүсэх тухай сонгодог санаанууд нь дараах байдалтай байна: органик бодисын задралын улмаас зарим цогц амьд организмууд гарч ирэв.
Аристотелийн хэлснээр энэ нь амархан ажиглагдсан үнэн байсан: aphids нь ургамал дээр унасан шүүдэрээс үүсдэг; ялаа - муудсан хоолноос, хулгана - бохир өвснөөс, матар - усан сангийн ёроолд ялзарсан гуалин гэх мэт. Аяндаа үүсэх онол (Христийн шашин няцаасан) олон зууны турш нууцаар оршин тогтнож байсан.
Энэ онолыг 19-р зуунд Луис Пастерийн туршилтаар няцаасан гэж нийтээр хүлээн зөвшөөрдөг. Эрдэмтэн амьдралын гарал үүслийг судлаагүй, халдварт өвчинтэй тэмцэх чадвартай байхын тулд бичил биетний үүсэхийг судалжээ. Гэсэн хэдий ч Пастерын нотлох баримтууд маргаантай байхаа больсон, гэхдээ шинжлэх ухааны шинж чанартай байв.
Шаврын онол ба дараалсан бүтээл
Шавар дээр тулгуурласан амьдрал үүссэн үү? Энэ боломжтой юу? 1985 онд Глазгогийн их сургуулийн А.Ж.Кирнс-Смит хэмээх Шотландын химич ийм онолын зохиогч юм. Бусад эрдэмтдийн үүнтэй төстэй таамаглалд үндэслэн тэрээр органик бөөмсүүд шавар давхаргын хооронд байрлаж, тэдгээртэй харилцан үйлчлэлцэж, мэдээлэл хадгалах, ургуулах аргыг нэвтрүүлсэн гэж тэр нотолсон. Тиймээс эрдэмтэн "шавар ген" -ийг анхдагч гэж үзсэн. Эхэндээ ашигт малтмал болон шинээр үүссэн амьдрал хамтдаа байсан боловч тодорхой үе шатанд тэд "тарсан".
Шинээр гарч ирж буй дэлхийн сүйрлийн (эмх замбараагүй байдал) санаа нь хувьслын онолын өмнөх үеийн нэг болох сүйрлийн онолыг бий болгосон. Үүнийг дэмжигчид өнгөрсөн хугацаанд дэлхий гэнэтийн, богино хугацааны, хүчирхийллийн үйл явдлуудад өртөж байсан бөгөөд одоо бол өнгөрсөн үеийн түлхүүр гэж үздэг. Дараалсан гамшиг бүр одоо байгаа амьдралыг устгасан. Дараагийн бүтээл нь өмнөхөөсөө ялгаатай нь түүнийг дахин сэргээв.
Материалист сургаал
Дэлхий дээр амьдрал хэрхэн эхэлсэн тухай өөр нэг хувилбар энд байна. Үүнийг материалистууд дэвшүүлсэн. Тэд амьдрал нь бараг 3.8 тэрбум жилийн өмнө үүссэн, цаг хугацаа, орон зайд аажмаар үргэлжилсэн химийн өөрчлөлтүүдийн үр дүнд бий болсон гэж үздэг. Энэ хөгжлийг молекул гэж нэрлэдэг; энэ нь дезоксирибонуклеин ба рибонуклеин хүчил, уураг (уураг) -д нөлөөлдөг.
Шинжлэх ухааны хөдөлгөөний хувьд уг сургаал нь 1960-аад онд молекул, хувьслын биологи, популяцийн генетикт идэвхтэй судалгаа хийж байх үед үүссэн. Эрдэмтэд дараа нь нуклейн хүчил ба уургийн талаархи сүүлийн үеийн нээлтүүдийг ойлгож, батлахыг оролдов.
Энэхүү мэдлэгийн салбарыг хөгжүүлэхэд түлхэц болсон гол сэдвүүдийн нэг нь ферментийн үйл ажиллагааны хувьсал, нуклейн хүчлийн ялгаралыг "молекулын цаг" болгон ашиглах явдал байв. Үүнийг задлах нь зүйлийн ялгааг (салбарлах) гүнзгий судлахад хувь нэмэр оруулсан.
Органик гаралтай
Энэхүү сургаалыг дэмжигчид дэлхий дээр амьдрал хэрхэн үүссэн талаар дараах байдлаар ярьдаг. Зүйл үүсэх нь эрт дээр үеэс эхэлсэн - 3.5 тэрбум жилийн өмнө (тоо нь амьдрал оршин тогтнож байсан үеийг заадаг). Магадгүй, эхлээд аажмаар, аажмаар хувирах үйл явц байсан бөгөөд дараа нь хурдацтай (Орчлон ертөнцийн дотор) сайжруулалтын үе шат, одоо байгаа нөхцөл байдлын нөлөөн дор нэг статик төлөвөөс нөгөөд шилжих шилжилт эхэлсэн байх.
Биологийн эсвэл органик гэж нэрлэгддэг хувьсал нь организмын популяцид байдаг нэг буюу хэд хэдэн удамшлын шинж тэмдгүүдийн цаг хугацааны явцад өөрчлөгдөх үйл явц юм. Удамшлын шинж чанарууд нь нэг үеэс нөгөөд дамждаг анатомийн, биохимийн болон зан үйлийн онцлог шинж чанарууд юм.
Хувьсал нь бүх амьд организмын олон янз байдал, төрөл зүйлд хүргэсэн (диверсификаци). Чарльз Дарвин бидний өнгөлөг ертөнцийг "хязгааргүй хэлбэр, хамгийн үзэсгэлэнтэй, хамгийн гайхамшигтай" гэж тодорхойлсон. Амьдралын үүсэл бол эхлэл төгсгөлгүй түүх юм шиг сэтгэгдэл төрдөг.
Тусгай бүтээл
Энэ онолын дагуу өнөөдөр дэлхий дээр оршин байгаа амьдралын бүх хэлбэрийг бурхан бүтээсэн. Адам, Ева хоёр бол Төгс Хүчит Бурханы бүтээсэн анхны эрэгтэй, эмэгтэй хүмүүс юм. Дэлхий дээрх амьдрал тэднээс эхэлсэн бөгөөд Христэд итгэгчид, Мусульманчууд, Еврейчүүд итгэдэг. Гурван шашин Бурхан орчлон ертөнцийг долоо хоногийн дотор бүтээж, зургаа дахь өдрийг ажлынхаа оргил үе болгосон гэдэгтэй санал нэгджээ: Тэрээр Адамыг газрын шорооноос, Еваг хавирганаас нь бүтээсэн.
Долоо дахь өдөр Бурхан амарчээ. Дараа нь тэр амьсгалж, түүнийг Еден хэмээх цэцэрлэгт хүрээлэнг арчлахаар илгээв. Төв хэсэгт Амьдралын мод, Сайн сайхныг мэдэх мод ургасан. Бурхан цэцэрлэгийн Мэдлэгийн модноос бусад бүх модны үр жимсийг идэхийг зөвшөөрсөн (“учир нь чи түүнээс идсэн өдөртөө үхнэ”).
Гэвч хүмүүс дуулгаваргүй болсон. Коран сударт Адам алим идэхийг санал болгосон гэж хэлдэг. Бурхан нүгэлтнийг уучилж, хоёуланг нь дэлхий рүү өөрийн төлөөлөгч болгон илгээсэн. Тэгсэн хэрнээ... Дэлхий дээр амьдрал хаанаас үүссэн бэ? Таны харж байгаагаар тодорхой хариулт байхгүй байна. Хэдийгээр орчин үеийн эрдэмтэд бүх амьд биетийн гарал үүслийн абиоген (органик бус) онолд улам бүр хандлагатай байна.