Тема 9. Возникновение и эволюция жизни.

1. Теория возникновения жизни в результате биохимической

эволюции А.И. Опарина. Согласно этой теории, жизнь закономерно возникла на определённом этапе истории Земли в результате физико-химических процессов при эволюции планеты, причём одной из причин, определившей большую вероятность возникновения жизни явилась относительно более высокая распространённость на Земле углерода. Как писал Тимирязев в 1912г., «живая материя осуществлялась также, как и все остальные процессы, путём эволюции».

Наиболее полно и глубоко проблема происхождения и сущности жизни как особой формы организации и движения материи не только в отечественной, но и в моровой науке разработана академиком А.И. Опариным в 1957-1960 гг., за что он в 1978 г. был удостоен международной премии Колинга, присуждаемой ЮНЕСКО.

Первый очерк Опарина на эту тему, написанный ещё в 1924 г., содержал в себе намётки новой программы химических и биологических исследований (можно встретить название «теория Опарина-Холдейна», т.к. английский учёный Холдейн выдвинул сходные идеи независимо от Опарина в 1929 г.). Изучение происхождения жизни может быть успешно осуществлено только на фоне рассмотрения общего развития материи. «Чтобы представить себе этот процесс, необходимо учесть всю совокупность взаимодействий всех без исключения ступеней химической эволюции, которая имеет интегральную направленность на живое». Согласно теории Опарина жизнь является результатом последовательного усложнения углеродистых соединений, поэтому особое значение уделено эволюции этих соединений, приведшей к образованию органических веществ и возникновению из них сложных многомолекулярных систем.

Органические вещества - главнейшие и обязательные составляющие материального субстрата жизни. Их простейшими представителями служат соединения водорода и углерода. По данным науки, с самых начальных периодов образования нашей планеты на её поверхности, в коре, гидросфере и атмосфере чисто химическим, абиогенным (т.е. небиологического происхождения) путём создавались и накапливались метан и другие разнообразные углеводороды, обладающие поразительными химическими возможностями. Они не могли долго оставаться неизменными, а обязательно вступали в химические взаимодействия между собой и с другими веществами, образуя такое разнообразие сложных соединений, которое чуждо неорганической природе. Именно это, вероятно, и поставило их в такое исключительное положение на пути возникновения жизни.

Теория биохимической эволюции имеет наибольшее признание среди ученых, хотя и эта теория не доказана до конца. Согласно этой теории, эволюция живого вещества прошла два этапа. Первый – это химическая эволюция, в результате которой в первичном океане («первичном бульоне») образовались первые аминокислоты, белки, белковые полимеры. Данный этап химической эволюции имеет экспериментальное подтверждение, поэтому первая часть теории Опарина считается доказанной.

Второй этап – это биохимическая эволюция «теория коацервата». Эта часть теории Опарина не имеет экспериментальных подтверждений. По этой причине, в науке нет единой теории, описывающей истинные причины возникновения жизни.

2. Эволюция человека. Фундаментальные процессы генетической изменчивости, адаптации и отбора, которые лежат в основе огромного разнообразия органической жизни, определяют также ход эволюции человека. Изучением процессов становления человека как вида, а также внутривидовых вариаций, анатомических и физиологических, занимается антропология (во многих странах эту науку называют физической антропологией, отличая от культурной антропологии, к которой относят лингвистику, доисторическую археологию и этнографию).

В 1739 шведский естествоиспытатель Карл Линней в своей Системе природы (Systema Naturae) классифицировал человека – Homo sapiens – как одного из приматов. В этой системе приматы образуют один из отрядов в составе класса млекопитающих и разделяются на два подотряда: полуобезьяны (в их число входят лемуры и долгопяты) и высшие приматы. К последним относятся обезьяны, человекообразные обезьяны (гиббоны и крупные человекообразные обезьяны – орангутан, гориллы, шимпанзе) и человек. Приматы обладают многими общими специфическими признаками, отличающими их от других млекопитающих.

Некоторые эволюционные концепции были сформулированы еще до опубликования в 1859 Происхождения видов (On the Origin of Species) Дарвина. В конце 18 в. на эти темы писали Дидро, Кант и Лаплас, а в начале 19 в. работы, в которых разнообразие органического мира объяснялось эволюционным процессом, опубликовали Ламарк и Эразм Дарвин, дед Чарлза Дарвина.

Хотя эти ранние концепции и позволяли предполагать, что современный человек, возможно, произошел от более примитивных обезьяноподобных видов, тем не менее обнаруженные к тому времени ископаемые остатки тех, кого мы теперь признаем предшественниками современного человека, либо совсем не вызывали интереса, либо рассматривались как аномалии. Только после выхода в свет Происхождения видов, гибралтарский человек, открытый в 1848, а также неандертальский череп, найденный при раскопках в 1856, привлекли внимание в качестве доказательств эволюции человека.

Британский биолог Томас Гексли, последователь учения Дарвина, одним из первых дал оценку этим скудным ископаемым остаткам, имевшим относительно небольшой возраст. В 20 в. в Европе, Азии и Африке было обнаружено множество остатков гоминид, т.е. представителей родословной линии человека. Эти открытия совершаются и в наши дни, так что мы все больше узнаем, как и в каких временнх рамках протекала эволюция человека, а также, до некоторой степени, какие факторы могли влиять на этот процесс.

3. Биосфера и человек. Современный человек сформировался около 30-40 тысяч лет назад. С того времени в эволюции биосферы стал действовать новый – антропогенный фактор.

Палеолит- первая культура, созданная человеком. Она совпала с длительным периодом оледенения. Тогда экономической основой жизни была охота на крупных животных, что привело к исчезновению многих видов. Дополнительные сложности для травоядных животных возникли вследствие изменения природных условий в конце палеолита, когда наступило резкое потепление, отступил ледник, леса распространились по Европе, вымерли крупные животные. Закончился период развития общества, характеризовавшийся чисто потребительским отношением к окружающей среде.

Во времена Неолита наряду с охотой, рыбной ловлей и собирательством все большее значение приобретает процесс производства пищи. Происходят первые попытки одомашнивания животных, зарождается производство керамики. Уже 9-10 тыс. лет назад существовали поселения, среди остатков которых обнаруживают пшеницу, кости коз, свиней. В разных местах развиваются зачатки земледельческого и скотоводческого хозяйства. Начинается освоение минеральных ресурсов, зарождается металлургия.

Рост населения, качественный скачок в развитии техники и науки за последние столетия привели к тому, что деятельность человека стала направляющей силой дальнейшей эволюции биосферы.

4. Эпоха ноосферы. Ситуация коренным образом изменилась, когда появился главный компонент биосферы – человек. Он вступил как новая мощная геологическая сила, положившая начало перестройке биосферы: началась эпоха ноосферы.

Термин “ноосфера” был еще в 1927 г. предложен французскими учеными и философами Э. Леруа и П. Тейяром де Шарденом. Однако они вложили в этот термин особое содержание, истолковав его как некий надбиосферный “мыслительный пласт”, как единый покров, окутывающий планету. Другое истолкование термину “неосфера” дал В.И. Вернадский, понимая под ним ту часть нашей планеты и околопланетного пространства, которая несет на себе печать разумной деятельности человека: так же, как и биосфера, неосфера становится геологической силой, влияющей на все сферы Земли. Таким образом, Вернадский расширил учение о взаимном влиянии живых организмов и среды, т.е. представления о предмете экологии, включив в них проблемы воздействия неосферы на биосферу. В результате экология из чисто биологической превратилась в междисциплинарную область не только естественно-научного, но и философского знания

Вопросы:

1. Перечислить основные гипотезы возникновения жизни.

2. Выделите сильные и слабые стороны гипотезы Опарина.

3. Описать эволюционные ступени усложнения живых организмов.

4. Какое значение имел фотосинтез для биосферы?

5. Что такое биологическая информация?

6. Объяснить, почему разнообразие видов обеспечивает сохранение вида.

7. Кто является автором термина «ноосфера»?

8. Какие достижения естествознания помогли обосновать концепцию ноосферы? Почему она так называется?

9. В чем смысл принципа «устойчивое развитие»?

10. Как вы понимаете коэволюцию природы и общества?

11. Что такое информационное общество?

12. Является ли человек неотъемлемой частью природы или он стоит над ней?

13. Какие процессы действуют в обществе: линейные или нелинейные, и даст ли что-либо общественным наукам изучение нелинейных физических процессов?

Литература:

Горелов А.А. КСЕ. – 2004. – С. 143-154.

КСЕ под ред. Самыгина. – 2003. – С. 389 – 407.

Дубнищева. КСЕ. – 2003. – С. 754-772. С. 773-789.

Моисеев Н.Н. Судьба цивилизации. Путь разума. М. – 2000. – 224 с.

Моисеев Н.Н. Человек и ноосфера. – М. – 1991.

Тейяр де Шарден П. Феномен человека. – М. – 1989.

Вернадский В.И. Биосфера. Разл издания.

Вернадский В.И. Несколько слов о ноосфере.

Опарин А.И. Жизнь, ее природа, происхождение и развитие.- М. – 1960. – 192с.

Войткевич Г.В. Возникновение и развитие жизни на Земле. – М. 1988.

Шредингер Э. Что такое жизнь? – М. – 1972.

Эйген М. Самоорганизация материи и эволюция биологических макромолекул. – М. – 1973.

Югай Г.А. Общая теория жизни. – М. – 1985.