Syniadau modern am darddiad bywyd. Mae ymddangosiad bywyd ar y Ddaear (yn fyr)

Os byddwn yn dadansoddi'r holl ddata yr ydym wedi cael yn wyddonydd mewn gwahanol astudiaethau, mae'n amlwg bod bywyd ar y Ddaear - rhyfeddol anhygoel ffaith. Mae'r tebygolrwydd o ei digwydd yn ddibwys yn ein bydysawd. Mae pob cam o'r darddiad bywyd yn cynnwys y posibilrwydd o gwrs arall o ddigwyddiadau, o ganlyniad y byddai'r byd wedi aros affwys cosmig oer heb awgrym nad yn rhywbeth y mae'r meddwl dynol, a hyd yn oed y microb lleiaf. Creationists esbonio digwyddiad mor anhygoel drwy ymyrraeth ddwyfol. Fodd bynnag, ni all y fodolaeth Duw ei brofi na'i wrthbrofi, a syniadau modern am darddiad bywyd, yn ogystal â phob wyddoniaeth yn gyffredinol, yn seiliedig ar y data arbrofol a datblygiadau damcaniaethol, y gellir eu holi neu gadarnhau.

vitalism

wybodaeth ddynol yn esblygu, braidd yn debyg i'r prif bwyntiau a ddisgrifir proses Darwin. Damcaniaethau yn ddetholiad naturiol a rhaid trechu i oroesi, a oedd yn llwyddo i wrthsefyll ymosodiad y gwrth-ddadleuon neu addasu, mutate i gyd-fynd iddynt. Rhagdybiaethau am darddiad bywyd hefyd wedi mynd yn bell i ddod, nid cwblhau sydd wedi nodi hyd yn oed, fel ffeithiau newydd yn cael eu hagor yn ddyddiol, gan orfodi addasu safbwyntiau sydd eisoes wedi'u sefydlu.

Carreg filltir bwysig ar y ffordd hon oedd y vitalism - y ddamcaniaeth o gynhyrchu digymell o fywyd parhaol. O dan ei ddarpariaethau, ymddangosodd y llygod mewn hen garpiau, mwydod - yn y gweddillion sy'n pydru o fwyd. Vitalism bodoli dros arbrofion gwyddonol tan Lui Pastera yn 1860, pan oedd yn profi sut y mae'n amhosibl genhedlaeth digymell o organebau byw. Achosodd y canlyniadau ddigwyddiad baradocsaidd: maent yn cryfhau'r gred yn y tarddiad dwyfol a gwyddonwyr gorfodi i chwilio am dystiolaeth eu bod wedi gwrthbrofi ddiweddar. Gwyddoniaeth yn ceisio egluro bod y tarddiad annibynnol o fywyd yn digwydd, ond am amser hir ac yn gam wrth gam yn mynd, gan gymryd filiynau o flynyddoedd.

synthesis o garbon

Mae'r sefyllfa yn ymddangos yn anobeithiol hyd nes, hyd nes yn 1864 AM Butlerof heb wneud ddarganfyddiad pwysig. Roedd yn gallu derbyn y deunydd organig (carbon) o anorganig (yn yr arbrawf hwn roedd fformaldehyd). Mae'r data a gafwyd yn wal adfail trawiadol delineates organebau dal i fyw a byd fater marw. Ar ôl cyfnod, mae gwyddonwyr yn gallu cael fersiynau eraill organig o sylweddau anorganig. O'r eiliad honno dechreuodd i ffurfio syniadau modern am darddiad bywyd. Maent wedi amsugno y data nid yn unig bioleg, ond hefyd mewn chosmoleg a ffiseg.

Mae canlyniadau y Glec Fawr

Theori o darddiad bywyd yn cwmpasu cyfnod helaeth: rhagofynion cyntaf ar gyfer ffurfio organebau yn y dyfodol, mae gwyddonwyr yn dal i fod yn y camau cynnar o darddiad y Bydysawd. ffiseg modern yn cyfrif bodolaeth y byd o'r Glec Fawr, pan bron dim daeth popeth. Mae'r ehangu'n gyflym ac yn oeri i lawr y bydysawd atomau a moleciwlau ffurfiwyd yn gyntaf, yna maen nhw wedi dod at ei gilydd i ffurfio y genhedlaeth gyntaf o sêr. Maent wedi dod yn lle o ffurfio'r rhan fwyaf o'r elfennau hysbys i wyddoniaeth heddiw. atomau newydd llenwi y gofod pan fydd seren yn ffrwydro ac yn dod yn sail ar gyfer cyfleusterau genhedlaeth nesaf, gan gynnwys ein haul. data presennol yn awgrymu bod y cyntaf cyfansoddion organig a allai ymddangos yn y cwmwl protoplanetary o amgylch sêr newydd. Ohonynt ffurfiwyd yn fuan a'r blaned. Mae'n ymddangos bod y camau cyntaf o fywyd ar y Ddaear wedi digwydd hyd yn oed cyn ei ffurfio.

cylchoedd autocatalytic

Prosesau yn digwydd ar y blaned Blue yn ei "plentyndod", a gefnogir gan sylweddau sy'n rhan o'i ddyfnder ac yn dod o'r gofod fel feteorynnau. Rhagdybiaethau darddiad bywyd un o sylfeini mwyaf pwysig ar gyfer y ymddangosiad fater organig ar y Ddaear a elwir yn y catalyddion o adweithiau cemegol, yn gaeth yma gyda darnau o'r rhain "estroniaid". Maent wedi arwain at y ffaith bod rôl aruthrol wrth ffurfio sylweddau newydd ar y blaned dechreuodd chwarae prosesau gyflym iawn.

Y cam nesaf - cylchoedd autocatalytic. Mewn prosesau o'r fath yn cynhyrchu sylweddau sy'n helpu i wella'r gyfradd adwaith, yn ogystal â swbstrad adnewyddadwy - yr elfennau rhyngweithio. Mae'r cylch felly gwblhau: y prosesau eu hunain cyflymu ac yn eu hunain yn "bwyd parod", hy sylweddau sy'n eto eto ymateb catalyzing eu hunain ac ail-ffurfio'r is-haen, ac yn y blaen.

amheuon

syniadau modern am darddiad bywyd wedi cynnwys barn sy'n gwrthdaro hir. yn faen tramgwydd - y broblem iâr a'r wy. Yr hyn ddaeth gyntaf: y proteinau yn cynnal yr holl brosesau yn y gell, neu DNA, sy'n pennu strwythur y proteinau sy'n cynnwys yr holl wybodaeth enetig. Y cyntaf hollbwysig ar gyfer y corff gan ei fod yn hyrwyddo system hunan-adnewyddu, heb y bywyd yn amhosibl. DNA yn cynnwys strwythur celloedd y cofnod, ac yn penderfynu ar hyfywedd. Mae barn wyddonwyr ac atebwch y cwestiwn, nid tan y funud pan ddaeth yn hysbys nad yw fel storfa o wybodaeth enetig gan y firws yn ymddangos DNA ac RNA, y trydydd dosbarth o gyfansoddion organig, sy'n cael eu dim ond rôl eilaidd fel arfer yn neilltuo yn y theori o darddiad bywyd.

byd RNA

Yn raddol dechreuodd i gasglu ffeithiau a yn y 80au y ganrif ddiwethaf, mae tystiolaeth a newidiodd syniadau am y cyfnod cynnar o ffurfiant fater byw. A oedd ribozymes, moleciwlau RNA meddu galluoedd protein, yn arbennig, i ysgogi adwaith darganfod. Mae'r ffurflenni cyntaf o fywyd, a thrwy hynny, gallai ddigwydd heb gyfranogiad o broteinau a DNA. Yn eu swyddogaeth storio, yn ogystal â'r holl waith yn cael ei wneud y tu mewn RNA. Bywyd ar y Ddaear yn awr yn cael ei berfformio gan protoorganisms cynrychioli'r cylch autocatalytic sy'n cynnwys hunan-dyblygu ribozymes. Gelwir y ddamcaniaeth yw "RNA byd".

coacervates

Heddiw, mae'n anodd dychmygu bywyd y cyfnod, gan nad oedd ganddi un nodwedd bwysig - y gragen neu'r ffiniau. Yn wir, roedd yn hydoddiant sy'n cynnwys cylch autocatalytic o RNA. Mae'r broblem o ddiffyg ffiniau, sy'n angenrheidiol ar gyfer y llif priodol o brosesau datrys byrfyfyr ffyrdd. Canfu Protoorganisms lloches ger mwynau zeolite cael strwythur dellt rhwyll. Mae eu wyneb yn gallu catalyddu ffurfio cadwyn RNA a rhoi cyfluniad penodol iddynt.

Bellach - yn fwy, yn ymddangos ar y llwyfan neu coacervates diferion dŵr-lipid. Mae'r rhagdybiaethau o darddiad bywyd fel y ddiweddar, a'r presennol yn seiliedig yn bennaf ar theori AI Oparin, a astudiodd y priodweddau ffurfiannau hyn. Coacervates - yr ateb hwn diferion amgáu mewn cragen o fraster (lipidau). Mae'r pilenni cael eu nodweddu gan athreiddedd detholus a'r gallu i gyflawni metaboledd. Mae rhai ohonynt, mae'n debyg unedig gyda chadwyni o RNA hunan-dyblygu, gan gynnwys y rhai sy'n catalyddu synthesis lipidau eu hunain. Felly, ffurfiau newydd ar fywyd, goresgyn y ffordd o doorganizmennogo lefel i'r organeb ei hun. Mae'r posibilrwydd o strwythurau o'r fath wedi cael ei gadarnhau yn ddiweddar: ymchwilwyr yn arbrofol cadarnhau gallu'r RNA ar y cyd â ïonau calsiwm ynghlwm wrth y pilenni lipid a rheoli eu athreiddedd.

cynorthwywyr medrus

Tarddiad o fywyd yn y cam nesaf yw'r broses o wella swyddogaethau organebau ei ffurfio. y gallu i gataleiddio synthesis polymerau asid amino, i ddechrau eithaf syml a gaffaelwyd RNA. Uchafbwynt gosod mecanwaith newydd oedd y gallu i syntheseiddio proteinau. Ymddangosodd addysg sawl gwaith i ymdrin yn effeithiol â phrosesau biolegol na ribozymes.

I ddechrau, nid yw synthesis peptid ei orchymyn. Proses yn "taro neu golli", gan adael rheolaeth yr achos yn y dilyniant asid amino o gadwyni newydd. Dros amser mae'n sownd copi union, oherwydd ei fod yn cyfrannu at fwy o sefydlogrwydd y system gyfan. Felly ganwyd y cod genetig, sy'n caniatáu i syntheseiddio proteinau penodol â swyddogaethau a ddymunir.

perffeithrwydd

Honing y gallu i syntheseiddio proteinau a ddymunir yn digwydd yn raddol. Y cam cyntaf oedd ymddangosiad fath arbennig o RNA, a all gysylltu asidau amino. Mae cam nesaf y broses adeiladu, ynghyd â ffurfio moleciwlau peptid trwy ddulliau trefnu mewn canolfannau drefn arbennig. Mae'r dilyniant ei osod ar yr un templed RNA. Priodoli "cyfarwyddiadau" RNA a phrotein cydrannau llawn gwybodaeth yn y dyfodol sy'n ymwneud â math newydd o RNA, a elwir yn gludiant. Sut a gwybodaeth, ac y mae hyd heddiw - yn rhan bwysig o synthesis peptid.

DNA

Mae cymhlethdod cynyddol o organebau yn mynd ymhellach ar ffyrdd o wella dulliau o storio gwybodaeth. Credir bod DNA yn wreiddiol yn un o gyfnodau cylch bywyd cytrefi RNA. Roedd strwythur mwy sefydlog. Mae ei rhywfaint o wybodaeth yn llawer uwch, felly ar ôl rhai, yn eithaf amser hir oedd y prif storfa o DNA cod genetig.

Un o nodweddion y ffurfiant newydd, yn ei amser nid oedd yn caniatáu i roi'r DNA i mewn i'r pennaeth y ddamcaniaeth o darddiad bywyd - yw anallu i weithredu. Mae wedi dod yn fath o daliad ar gyfer y cyfryngau datblygedig nodweddion storio. Mae'r cyfan "gwaith" yn parhau i fod proteinau a RNA.

symbiosis

Nid yw syniadau modern am darddiad bywyd yn arwain at un o hynafiaid y caeedig a ffensio i ffwrdd oddi wrth weddill y corff. Mae gwyddonwyr yn fwy tueddol o blaid y dybiaeth bod yn y camau cynnar, roedd celloedd microsgopig debygrwydd cymunedol sy'n cyflawni swyddogaethau gwahanol. symbiosis o'r fath yn hawdd dod o hyd o ran natur heddiw. Yr enghraifft symlaf o - cyano-bacteriol matiau, sef y gymuned o ficro-organebau a byw yn un endid yr un pryd.

Mae ymddangosiad bywyd ar y Ddaear bioleg yn ystod y cam presennol o ei ddatblygiad, yn gweld y broses, a nodweddir gan frwydr gyson ac nid cystadleuaeth, ond yn hytrach cynyddol ralio amrywiol o strwythurau penodol, arweiniodd at ymddangosiad cell fyw, fel yr ydym yn awr yn eu cynrychioli.

cyffredinoli

Crynhoi, gallwn yn fyr cyfrif yr holl gamau yn ffurfio bywyd, yn y fframwaith o ddamcaniaethau modern, y fersiwn mwyaf tebygol o ymddangosiad a datblygu organebau ar y Ddaear:

1. Mae ffurfio cyfansoddion organig cynradd yn cymylau protoplanetary.

2. Mae'r raddol graddol yn y blaen o adweithiau gyda'r gallu i hunan-gyflymu, a chylchoedd autocatalytic.

3. Mae ymddangosiad cylchoedd autocatalytic o RNA.

4. Undeb RNA a pilenni lipid.

5. Caffael RNA i syntheseiddio protein.

6. Mae dyfodiad DNA a'i fabwysiadu fel prif storfa o wybodaeth.

7. Ffurfio yr organeddau un gell gyntaf drwy symbiosis.

Mae deall y prosesau a arweiniodd at ymddangosiad bywyd, yn dal amherffaith. Mae gwyddonwyr yn dal i lawer o gwestiynau. Nid ydym yn gwybod yn union sut y cododd RNA, mae llawer o gyfnodau canolradd yn unig damcaniaethol. Fodd bynnag, arbrofion, ffeithiau a damcaniaethau newydd yn cael eu profi yn cael eu rhoi bob dydd. Gallwn ddweud yn hyderus bod ein hoedran wedi rhoi llawer mwy o ddarganfyddiadau yn ymwneud â'r cyfnod cynhanesyddol y byd.