Концепции современного естествознания

В этом случае можно говорить о примитивном отборе, ведущем к постепенному усложнению и упорядоченности как обеспечивающих преимущество в выживании. Механизм отбора действовал на самых ранних стадиях зарождения органических веществ: из множества образующихся веществ сохранялись устойчивые к дальнейшему усложнению.

Затем образовались микросферы — шаровидные тела, возникающие при растворении и конденсации абиогенно полученных белковоподобных веществ.

В подтверждение возможности абиогенного синтеза были проведены следующие опыты. Воздействуя на смесь газов электрическими зарядами, имитирующими молнию, и ультрафиолетовым излучением, ученые получали сложные органические вещества, входящие в состав живых белков. Органические соединения, играющие большую роль в обмене веществ, были искусственно получены при облучении водных растворов углекислоты. Американский ученый С. Миллер в 1953 г. синтезировал ряд аминокислот при пропускании электрического заряда через смесь газов, предположительно составлявших первичную земную атмосферу. Были синтезированы и простые нуклеиновые кислоты. Этими экспериментами было показано, что абиогенное образование органических соединений во Вселенной могло происходить в результате воздействия тепловой энергии, ионизирующего и ультрафиолетового излучений и электрических разрядов. Первичным источником этих форм энергии служат термоядерные процессы, протекающие в недрах Земли.

Как показывает синергетика, энергия имела для возникновения жизни не меньшее значение, чем вещество. По мнению И. Пригожина, некоторые из первых стадий эволюции жизни были связаны с возникновением механизмов, способных поглощать и трансформировать химическую энергию, как бы выталкивая систему в сильно-неравновесные условия.

Неравновесные структуры — это лишь переход к живому, так как воспроизводства в них еще нет. Итак, в образовании органических соединений большую роль играло не только вещество космического пространства, но и энергия звезд.

Начало жизни на Земле.

Начало жизни на Земле связано с появлением нуклеиновых кислот, способных к воспроизводству белков. Теория биохимической эволюции предлагает лишь общую схему перехода от сложных органических веществ к простым живым организмам. В соответствии с ней на границе между коацерватами — сгустками органических веществ — могли выстраиваться молекулы сложных углеводородов, что привело к образованию примитивной клеточной мембраны, обеспечивающей коацерватам стабильность. В результате включения в коацерват молекулы, способной к самовоспроизведению, могла возникнуть примитивная клетка, способная к росту.

Самое трудное для данной модели — объяснить способность живых систем к самовоспроизведению, т. е. переход от сложных неживых систем к простым живым организмам. Несомненно, в модель происхождения жизни будут включаться новые знания, и они будут все более обоснованными. Но повторимся, что чем более качественно новое отличается от старого, тем труднее объяснить его возникновение. Поэтому речь идет лишь о моделях и гипотезах, а не о теориях.

Так или иначе, следующим шагом в организации живого должно было быть образование мембран, отделяющих смеси органических веществ от окружающей среды. С их появлением можно говорить о клетке — «единице жизни», главном структурном отличии живого от неживого.

Все основные процессы, определяющие поведение живого организма, протекают в клетках. Тысячи химических реакций происходят одновременно для того, чтобы клетка могла получить необходимые питательные вещества, синтезировать специальные биомолекулы и удалять отходы. Огромное значение для биологических процессов в клетке имеют ферменты. Они обладают часто высокой специализированностью и могут влиять только на одну реакцию. Принцип их действия в том, что молекулы других веществ стремятся присоединиться к активным участкам молекулы фермента. Тем самым повышается вероятность их столкновения, а следовательно, и скорость химической реакции.

Синтез белка осуществляется в цитоплазме клетки. Почти в каждой клетке человека синтезируется свыше 10 тыс. разных белков. Величина клеток — от микрометра до более 1 м (у нервных клеток, имеющих отростки). Клетки могут быть дифференцированными (нервные, мышечные и т. д.). Большинство из них обладает способностью восстанавливаться, но некоторые, например нервные, — не восстанавливаются или почти не восстанавливаются.

Эволюция форм жизни.

Первые клетки не имели ядер. Клетки без ядра, но имеющие нити ДНК, напоминают существующие ныне бактерии и сине-зеленые водоросли.

Возраст этих самых древних организмов — около 3 млрд. лет. Они обладают различными свойствами, среди которых: подвижность; способность питаться и запасать пищу и энергию; защита от нежелательных воздействий; способность к размножению; раздражимость; приспособление к изменяющимся внешним условиям; способность к росту.