Опис презентації з окремих слайдів:
1 слайд
Опис слайду:
Гіпотези про життя Виконала: студентка гр.Т-11 Разокова Ф.М. керівник: Сучкова О.О. Державна бюджетна професійна освітня установа «Себряківський технологічний технікум» Михайлівка 2016.
2 слайд
Опис слайду:
Вступ. Виникнення життя Землі – одне з найважчих і цікавих питань. Ймовірно, наша планета сформувалася приблизно 4,5-5 млрд років тому з гігантської хмари космічного пилу. У поглибленнях земної поверхні утворився Океан і у ньому зародилося життя. Це було близько 3,8 млрд років тому. Вода з нього випаровувалась. З верхніх шарів земної кори вода вимивала розчинні мінерали та безліч солей. Через деякий час відбулося засолення морів. 4 млрд. років тому не було вільного кисню.
3 слайд
Опис слайду:
Гіпотези про походження життя. Існує кілька найвідоміших теорій походження життя Землі: теорія мимовільного (спонтанного) зародження; теорія креаціонізму (чи створення); теорія стаціонарного стану; теорія панспермії; теорія біохімічної еволюції (теорія А.І. Опаріна)
4 слайд
Опис слайду:
Теорія мимовільного (спонтанного) зародження. Самозародження – спонтанне зародження живих істот із неживих матеріалів; загалом, мимовільне виникнення живої речовини з неживої. У науці активно обговорюються можливі сценарії виникнення життя ранніх етапах існування Землі. Ця теорія панувала з часів Аристотеля (384-322 р. е.) і до середини XVII в., самозародження рослин і тварин зазвичай приймалося як реальність. У наступні два століття вищі форми життя були виключені зі списку передбачуваних продуктів самозародження – він обмежився мікроорганізмами.
5 слайд
Опис слайду:
У 1862 р. знаменитий французький хімік і мікробіолог Луї Пастер прокип'ятив поживний бульйон у скляній колбі з шийкою у вигляді S-подібної трубки. Повітря могло проникати в колбу, а разом з нею і мікроорганізми, присутні в повітрі, осідали в нижньому коліні S-подібної трубки, і бульйон у колбі залишався стерильним. Однак варто було зламати горло колби або сполоснути стерильним бульйоном нижнє коліно S-подібної трубки, як бульйон починав швидко каламутніти - у ньому з'являлися мікроорганізми. Таким чином, завдяки роботам Луї Пастера теорія самозародження була визнана неспроможною.
6 слайд
Опис слайду:
Теорія креаціонізму Теорія креаціонізму передбачає, що це живі організми були у певний період створені якимось надприродним істотою. Очевидно, що саме цієї точки зору з давніх-давен дотримувалися послідовники більшості провідних релігій світу, зокрема християнської релігії. Теорія креаціонізму й у час досить поширена, причому у релігійних, а й у наукових колах. Зазвичай її використовують для пояснення найбільш складних, що не мають на сьогоднішній день вирішення питань біохімічної та біологічної еволюції, пов'язаних із виникненням білків та нуклеїнових кислот, формуванням механізму взаємодії між ними, виникненням та формуванням окремих складних органел або органів.
7 слайд
Опис слайду:
У 1650 р. архієпископ Ашер обчислив, що Бог створив світ у жовтні 4004 р. до н. і закінчив свою працю 23 жовтня о 9 годині ранку створивши людину. Ашер отримав цю дату, склавши вік усіх людей, які згадуються в Біблійній генеалогії. Філософський суперечка про первинність свідомості (надрозуму, абсолютної ідеї, божества) або матерії принципово не вирішимо, проте, оскільки спроба пояснити будь-які труднощі сучасної біохімії та еволюційної теорії принципово незбагненними надприродними актами твори виводить ці питання за рамки наукових досліджень, теорію креа наукових теорій походження життя Землі. Цю теорію не можна довести та спростувати.
8 слайд
Опис слайду:
Теорії стаціонарного стану та панспермія. Висунута в 1880 р. вченим В. Преєром. Сутність теорії: всесвіт існує вічно і в ній завжди існує життя (стаціонарний стан). Таких поглядів походження життя дотримувався, зокрема, основоположник вчення про біосфері академік В.І. Вернадський. Однак теорія стаціонарного стану, що передбачає нескінченно довге існування всесвіту, не узгоджується з даними сучасної астрофізики, згідно з якими всесвіт виник порівняно недавно (близько 16 млрд років т.зв.) шляхом первинного вибуху.
9 слайд
Опис слайду:
Очевидно, що обидві теорії (панспермії та стаціонарного стану) взагалі не пропонують пояснення механізму первинного виникнення життя, переносячи його на інші планети (панспермія) або відсуваючи за часом у нескінченність (теорія стаціонарного стану). У 1895 р. докладно виклав теорію Сванте Арреніус. Сутність у тому, що життя переноситься з планети на планету «насінини життя», що подорожують у космічному просторі, які можуть входити до складу комет і метеоритів (панспермія).
10 слайд
Опис слайду:
Теорія біохімічної еволюції (теорія А.І. Опаріна) Загальновизнаною теорією походження життя Землі є теорія, вперше запропонована 1924 р. А. І. Опаріним і описана у його книзі Походження життя. Надалі ця теорія неодноразово піддавалася уточненням з боку її автора, багато інших вчених також зробили великий внесок у розвиток цієї теорії. За Опаріном, Життя - це результат історичного односторонньо спрямованого розвитку у вигляді поступового ускладнення органічних речовин і розвитку їх у більш складні форми та системи, що мають властивості живого. Визнання та поширення теорії А.І. Опарину багато в чому сприяло те, що абіогенного синтезу органічних молекул легко відтворюються в модельних експериментах.
11 слайд
Опис слайду:
Коли температура первинної атмосфери опустилася нижче 100 ° С, на Землю обрушилися гарячі дощі та з'явився первинний океан. З потоками дощу в первинний океан надходили абіогенно синтезовані органічні речовини, що перетворило його, але образне вираження англійського біохіміка Джона Холдейна, в розведений «первинний бульйон». Утворення біополімерів могло відбуватися в атмосфері за нормальної температури близько 180°С, звідки вони змивалися в первинний океан з атмосферними опадами. Незважаючи на те, що вода сприяє гідролізу біополімерів, в живій клітині синтез біополімерів здійснюється саме у водному середовищі. Можливо синтез біополімерів у водному середовищі первинного океану каталізувався поверхнею деяких мінералів. Життя всіх сучасних живих істот – це процес безперервної взаємодії найважливіших біополімерів живої клітини – білків та нуклеїнових кислот. Вчені вважають, що попри ключову роль білків в обміні речовин сучасних живих організмів, першими «живими» молекулами були білки, а нуклеїнові кислоти, саме рибонуклеїнові кислоти (РНК).
12 слайд
Опис слайду:
1982 р. американський біохімік Томас Чек відкрив автокаталітичні властивості РНК. Він експериментально показав, що серед, що містить у високій концентрації мінеральні солі, рибонуклеотиди спонтанно полімеризуються, утворюючи полінуклеотиди - молекули РНК. На вихідних полінуклеотидних ланцюгах РНК шляхом спарювання комплементарних азотистих основ утворюються копії РНК. Реакція матричного копіювання РНК каталізується вихідною молекулою РНК і вимагає участі ферментів чи інших білків. Поряд з автокаталітичними функціями Томас Чек виявив у молекул РНК і явище самосплайсингу, ділянки РНК, не захищені пептидами, мимоволі видаляються з РНК, а ділянки РНК, що кодують білкові фрагменти, мимоволі об'єднуються в молекулу. Ця нова молекула РНК вже кодуватиме великий складний білок
13 слайд
Опис слайду:
За теорією А.І. Опаріна, місцем зародження життя стали коацерватні краплі. Явище коацервації у тому, що у деяких умовах високомолекулярні речовини відокремлюються від розчину, але з формі осаду, а вигляді більш концентрованого розчину - коацервата. При струшуванні коацерват розпадається окремі дрібні крапельки. У воді такі краплі покриваються гідратною оболонкою, що їх стабілізує. Коацерватні краплі мають деяку подобу обміну речовин: під впливом суто фізико-хімічних сил вони можуть вибірково вбирати з розчину деякі речовини і виділяти в довкілля продукти їхнього розпаду. За рахунок вибіркового концентрування речовин з навколишнього середовища вони можуть рости, а після досягнення певного розміру починають «розмножуватися», відпочковуючи маленькі крапельки, які можуть рости і «брунькуватися». Процеси виникнення коацерватних крапель, їх зростання та «брунькування», а також «одягання» їхньою мембраною з подвійного ліпідного шару легко моделюються в лабораторних умовах.
14 слайд
Опис слайду:
Незважаючи на зовнішню схожість коацерватних крапель з живими клітинами, у коацерватних крапель відсутня головна ознака живого – здатність до точного самовідтворення, самокопіювання. Очевидно, попередниками живих клітин з'явилися такі коацерватні краплі, до складу яких увійшли комплекси молекул-реплікаторів (РНК або ДНК) і білків, що кодуються ними. Можливо, комплекси РНК-білок тривалий час існували поза коацерватними краплями у вигляді так званого «вільноживучого гена», а можливо, їх формування проходило безпосередньо всередині деяких коацерватних крапель. Винятково складний, не зовсім зрозумілий сучасної науці процес виникнення життя Землі пройшов з історичної погляду надзвичайно швидко. Вже 3,5 млрд. років т.зв. хімічна еволюція завершилася появою перших живих клітин та почалася біологічна еволюція.
15 слайд
Опис слайду:
Презентація призначена для використання на уроці біології в 11 класі на тему "Гіпотези виникнення життя на Землі". Діяльність розглядаються 6 основних гіпотез. Робота з презентацією передбачає вивчення нового матеріалу із заповненням таблиці під час розповіді вчителя. Наприкінці уроку пропонується тестування із 10 питань.
Завантажити:
Попередній перегляд:
Щоб скористатися попереднім переглядом презентацій, створіть собі обліковий запис Google і увійдіть до нього: https://accounts.google.com
Підписи до слайдів:
Гіпотези виникнення життя Землі
Креаціонізм Спонтанне зародження життя Гіпотеза стаціонарного стану Гіпотеза панспермії Біохімічна гіпотеза Існує кілька гіпотез походження життя на Землі:
Біогенез – «живе з живого» Абіогенез – «живе з неживого» 2 взаємовиключні точки зору
Гіпотеза креаціонізму Креаціонізм (від англ. creation – створення) – розглядає виникнення життя як вияв волі Бога. Про це йдеться в Біблії та інших священних книгах. Цю теорію у 1650 році висунув архієпископ Ашер.
Гіпотеза креаціонізму знаходиться поза полем наукових пошуків (оскільки вона незаперечна) Науковими методами неможливо довести, як те, що Бог не творив життя, так і те, що Бог її творив)
Мимовільне зародження життя Гіпотеза самозародження була поширена в Єгипті, Вавилоні, Китаї, а також мала поширення в середні віки.
Прихильники цієї гіпотези вважали, що живе може зародитися з неживого за допомогою певної «живої сили».
Франческо Реді
Луї Пастер
Стаціонарний стан життя Згідно з цією гіпотезою, Земля ніколи не виникала, а існувала вічно; вона завжди була здатна підтримувати життя, а якщо і змінювалася, то дуже незначно.
Гіпотеза панспермії В основній формі гіпотеза панспермії була проголошена німецьким ученим Г. Ріхтером в 1865 році. На його думку життя на Землі не виникало з неорганічних речовин, а було занесене з інших планет.
Космічне зародження життя Однак одразу постали питання про те, наскільки можливе таке перенесення життя з однієї планети на іншу.
Авторами біохімічної еволюції є А.І.Опарін і Д.Холдейн. Перехід від хімічної еволюції до біологічної вимагав обов'язкового виникнення індивідуальних фазово-відокремлених систем, здатних взаємодіяти з навколишнім середовищем. Біохімічна гіпотеза
Біохімічна гіпотеза Найбільш перспективними моделями у цій гіпотезі можна вважати коацерватні краплі.
1. Сутність абіогенезу полягає у: а) походження живого з неживого; б) походження живого від живого; в) створення світу Богом; г) занесення життя із Космосу.
2. Досліди Луї Пастера довели можливість: а) самозародження життя; б) появи живого лише з живого; в) занесення «насіння життя» з Космосу; г) біохімічної еволюції.
3. З перерахованих умов найважливішим для виникнення життя є: а) радіоактивність; б) наявність води; в) наявність джерела енергії; г) маса планети.
4. Гіпотеза панспермії передбачає: а) Божественне створення світу; б) космічне зародження життя; в) виникнення життя з коацерватів; г) стаціонарний стан живого.
5. Недоказовою є гіпотеза: а) Біохімічної еволюції б) панспермії в) креаціонізму г) мимовільного зародження
7. Гіпотезу самозародження життя спростував: а) Ашер б) А. І. Опарін в) Луї Пастер г) Д. Холдейн
8. Поняття «біогенез» відповідає гіпотеза: а) креаціонізму б) панспермії в) стаціонарного стану г) біохімічної еволюції
9. Досвід Франческо Реді довів неможливість: а) самозародження життя; б) появи живого лише з живого; в) занесення «насіння життя» з космосу; г) біохімічної еволюції.
10. Вода є основою життя, оскільки: а) є хорошим розчинником; б) має високу теплоємність; в) збільшує свій обсяг під час замерзання; г) має всі перераховані властивості.
Що таке життя? Численні визначення життя можна звести до двох концепцій: 1. згідно з першим, життя визначається субстратом, носієм його властивостей. 2. згідно з другим, життя визначається як сукупність специфічних фізико-хімічних процесів.
Ф. Енгельса Класичне визначення Ф. Енгельса: «Життя є спосіб існування білкових тіл, суттєвим моментом якого є постійний обмін речовин з навколишньою їх зовнішньою природою, причому із припиненням цього обміну речовин припиняється і життя, що призводить до розкладання білка» лише формально можливо віднесено до першої категорії, оскільки Енгельс мав на увазі не власне білки, а структури, що містять білок.
М. В. Волькенштейн Спираючись на сучасні досягнення біологічної науки, російський учений М. В. Волькенштейн дав нове визначення поняття життя: «Живі тіла, що існують на Землі, являють собою відкриті, саморегулюючі та самовідтворювані системи, побудовані з біополімерів - білків і ну .»
Висновок: Висновок: таким чином, за Енгельсом, матеріальним носієм життя є білок, спосіб його існування – самооновлення, а механізм самооновлення – обмін речовин. За Волькенштейном, носієм життя є білок і нуклеїнові кислоти, сутність життя як системи, що самовідтворюється, пов'язана, зі здатністю постійно обмінюватися речовиною та енергією з навколишнім середовищем.
Упорядкованість і складність живих систем Життя якісно перевершує інші форми існування матерії щодо різноманіття та складності хімічних компонентів і динаміки перетворень, що протікають у живому. Живі системи характеризуються набагато вищим рівнем структурної та функціональної впорядкованості у просторі та в часі. Живі системи обмінюються з навколишнім середовищем енергією, речовиною та інформацією, будучи таким чином відкритими системами. При цьому, на відміну від неживих систем, у них не відбувається вирівнювання енергетичних різниць та перебудови структур у бік більш ймовірних форм, а безперервно відбувається робота проти рівноваги.
Гіпотези виникнення життя У різний час щодо виникнення життя на Землі висувалися наступні гіпотези: Гіпотеза біохімічної еволюції Гіпотеза панспермії Гіпотеза стаціонарного стану життя Гіпотеза самозародження Гіпотези самозародження і стаціонарного стану являють собою тільки історичний чи філософський інтерес. Гіпотеза панспермії не вирішує важливого питання виникнення життя, вона лише віддаляє їх у ще більш туманне минуле Всесвіту, хоча й може виключатися як гіпотеза початку життя Землі. Отже, єдиною загальновизнаною у науці нині є гіпотеза біохімічної еволюції.
Гіпотеза самозародження Ця гіпотеза була поширена в Стародавньому Китаї, Вавилоні та Стародавньому Єгипті як альтернатива креаціонізму, з яким вона співіснувала. Аристотель (р. до н. е.), якого часто проголошують фундатором біології, дотримувався теорії спонтанного зародження життя. Згідно з цією гіпотезою, певні «частинки» речовини містять якийсь «активний початок», який за сприятливих умов може створити живий організм. Аристотель мав рацію, вважаючи, що цей активний початок міститься в заплідненому яйці, але помилково вважав, що воно присутнє також у сонячному світлі, тині та м'ясі, що гниє. З поширенням християнства теорія спонтанного зародження життя виявилася над честі, але це ідея все продовжувала існувати десь у задньому плані протягом ще багато століть. Відомий вчений Ван Гельмонт описав експеримент, у якому він за три тижні нібито створив мишей. Для цього потрібні були брудна сорочка, темна шафа та жменя пшениці. Активним початком у процесі зародження миші Ван Гельмонт уважав людський піт.
Франческо РедіВ 1688 році італійський біолог і лікар Франческо Реді підійшов до проблеми виникнення життя суворо і поставив під сумнів теорію спонтанного зародження. Реді встановив, що маленькі білі черв'ячки, що з'являються на м'ясі, що гниє, це личинки мух. Провівши низку експериментів, він отримав дані, що підтверджують думку про те, що життя може виникнути лише з попереднього життя (концепція біогенезу). Ці експерименти, однак, не призвели до відмови від ідеї самозародження, і хоча ця ідея відійшла на задній план, вона продовжувала залишатися головною версією зародження життя. У той час як експерименти Реді, здавалося б, спростували спонтанне зародження мух, перші мікроскопічні дослідження Антоні ван Левенгука посилили цю теорію стосовно мікроорганізмів. Сам Левенгук не вступав у суперечки між прихильниками біогенезу та спонтанного зародження, проте його спостереження під мікроскопом давали їжу обом теоріям.
Луї Пастер У 1860 проблемою походження життя зайнявся французький хімік Луї Пастер. Своїми дослідами він довів, що бактерії всюдисущі, і що неживі матеріали легко можуть бути заражені живими істотами, якщо їх не стерилізувати належним чином. Вчений кип'ятив у воді різні середовища, в яких могли б утворитися мікроорганізми. При додатковому кип'ятінні мікроорганізми та їх суперечки гинули. Пастер приєднав до S-подібної трубки запаяну колбу з вільним кінцем. Спори мікроорганізмів осідали на вигнутій трубці і не могли проникнути в живильне середовище. Добре прокип'ячене живильне середовище залишалося стерильним, у ньому не виявлялося зародження життя, незважаючи на те, що доступ повітря був забезпечений. В результаті ряду експериментів Пастер довів справедливість теорії біогенезу та остаточно спростував теорію спонтанного зародження
Гіпотеза стаціонарного стану життя Згідно з гіпотезою стаціонарного стану, Земля ніколи не виникала, а існувала вічно; вона завжди була здатна підтримувати життя, а якщо змінювалася, то дуже незначно. Відповідно до цієї версії, види також ніколи не виникали, вони існували завжди, і кожен вид має лише дві можливості або зміну чисельності, або вимирання. Однак гіпотеза стаціонарного стану докорінно суперечить даним сучасної астрономії, які вказують на кінцевий час існування будь-яких зірок і, відповідно, планетних систем навколо зірок. За сучасними оцінками, що ґрунтуються на обліку швидкостей радіоактивного розпаду, вік Землі, Сонця та Сонячної системи обчислюється ~4,6 млрд. років. Тому ця гіпотеза звичайно розглядається академічною наукою.
Прибічники цієї теорії не визнають, що наявність або відсутність певних копалин залишків може вказувати на час появи або вимирання того чи іншого виду, і наводить як приклад представника кістеперих риб латимерію (целаканта). За палеонтологічними даними кістепері вимерли наприкінці крейдяного періоду. Однак цей висновок довелося переглянути, коли в районі Мадагаскару було знайдено живих представників кістеперих. Прихильники теорії стаціонарного стану стверджують, що тільки вивчаючи види, що нині живуть, і порівнюючи їх з викопними останками, можна зробити висновок про вимирання, та й у цьому випадку дуже ймовірно, що він виявиться невірним. Використовуючи палеонтологічні дані на підтвердження теорії стаціонарного стану, її прибічники інтерпретують поява викопних залишків в екологічному аспекті. Так, наприклад, раптова поява якогось викопного виду в певному шарі вони пояснюють збільшенням чисельності його популяції або його переміщенням у місця, сприятливі для збереження залишків. Теорії самозародження і стаціонарного стану є лише історичний чи філософський інтерес, оскільки результати наукових досліджень суперечать висновкам цих теорій.
Гіпотеза панспермії Г. Ріхтером Арреніусом Відповідно до цієї гіпотези, запропонованої в 1865 році німецьким вченим Г. Ріхтером і остаточно сформульованої шведським ученим Арреніусом в 1895 році, життя могло бути занесене на Землю з космосу. Найімовірніше попадання живих організмів позаземного походження з метеоритами та космічним пилом. Це припущення ґрунтується на даних про високу стійкість деяких організмів та їх суперечку до радіації, глибокого вакууму, низьких температур та інших впливів. Проте досі немає достовірних фактів, що підтверджують позаземне походження мікроорганізмів, знайдених у метеоритах. Але якби навіть вони потрапили на Землю і дали початок життя на нашій планеті, питання про первісне виникнення життя залишалося б без відповіді.
Гіпотеза біохімічної еволюції Ця гіпотеза ґрунтується на хімічній специфіці життя та пов'язує її походження з історією Землі. Нині найширше визнання набула гіпотеза академіка А. Опаріна. Вона виходить із припущення про поступове виникнення життя Землі з неорганічних речовин, шляхом тривалої хімічної еволюції лише на рівні молекул.
Гіпотеза Опаріна Холдейна У 1924 році майбутній академік Опарін опублікував статтю «Походження життя», яка у 1938 році була перекладена англійською та відродила інтерес до теорії самозародження. Опарин припустив, що в високомолекулярних розчинах сполук можуть мимоволі утворюватися зони підвищеної концентрації, які відносно відокремлені від зовнішнього середовища і можуть підтримувати обмін з нею. Він назвав їх коацерватні краплі, або просто коацервати. За Опаріном, процес виникнення життя можна розділити на ряд етапів: Абіогенний синтез найпростіших органічних сполук з неорганічних. Абіогенний синтез полімерів (білків, вуглеводів, нуклеїнових кислот) із простих органічних сполук. Утворення коацерватів як відокремлення в розчині високомолекулярних речовин у вигляді висококонцентрованого розчину. Взаємодія коацерватів із навколишнім середовищем, подібність до живих істот: зростання, харчування, дихання, обмін речовин, розмноження. Виникнення генетичного коду, мембрани, початок біологічної еволюції.
Умови початку процесу формування білкових структур встановилися з появи первинного океану (бульйону). У водному середовищі похідні вуглеводнів могли зазнавати складних хімічних змін і перетворень. Внаслідок такого ускладнення молекул могли утворитися складніші органічні речовини, а саме вуглеводи. Згідно з гіпотезою Опаріна, подальшим кроком на шляху до виникнення білкових тіл могло з'явитися утворення коацерватних крапель. За певних умов водна оболонка органічних молекул набувала чітких меж і відокремлювала молекулу від навколишнього розчину. Молекули, оточені водяною оболонкою, об'єднувалися, утворюючи багатомолекулярні комплекси коацервати.
Коацерватні краплі також могли виникати при простому змішуванні різноманітних полімерів. При цьому відбувалося самоскладання полімерних молекул багатомолекулярні утворення видимі під оптичним мікроскопом краплі. Краплі були здатні поглинати ззовні речовини на кшталт відкритих систем. При включенні в коацерватні краплі різних каталізаторів (у тому числі і ферментів) в них відбувалися різні реакції, зокрема полімеризація мономерів, що надходять із зовнішнього середовища. За рахунок цього краплі могли збільшуватися в обсязі та вазі, а потім подрібнюватись на дочірні освіти. Таким чином, коацервати могли зростати, розмножуватися, здійснювати обмін речовин. Далі коацерватні краплі зазнавали природного відбору, що забезпечило їхню еволюцію.
Доказом того, що перший та другий етап може здійснюватися без участі живих організмів, з'явилися досліди С. Міллера та С. Фокса. У 1953 р. С. Фокс провів експеримент, у якому, нагріваючи суміш амінокислот, за нормальних атмосферних умов він отримав поліпептидні ланцюжки.
У 1955 р. С. Міллер створив установку, за допомогою якої в мініатюрі було відтворено умови, що існували на первісній Землі. Атмосферою в цій моделі служила суміш газоподібного метану, води, аміаку, водню та вуглекислого газу. Саме такою, на думку вчених, була первинна атмосфера. У камеру з атмосферою були вмонтовані електроди для отримання електричних розрядів, що імітували блискавку - одне з можливих джерел енергії для хімічних реакцій нам первісної Землі. В результаті досвіду були отримані найпростіші вуглеводні і навіть амінокислоти.
На сьогоднішній день однозначної відповіді про походження життя ми дати не можемо. Ми можемо дотримуватися якоїсь концепції або вибудувати власну гіпотезу, але це не означає, що погляди, які не збігаються з нами, є помилковими і не мають права на існування. Кожна людина має право на свою точку зору, але при цьому має шанувати думку інших.
Гіпотези виникнення життя :
- креаціонізму
- самозародження
- стаціонарного стану
- панспермії
- Біохімічна
Божественне створення світу.
- Креаціонізм (створення) –
релігійно-філософська
концепція, в рамках якої все
живі істоти і сама планета в
загалом створені якимось божеством.
Гіпотеза креаціонізму знаходиться поза полем наукових пошуків, оскільки вона незаперечна: неможливо науково довести, як те, що Бог не створював життя, так і те, що Бог її створив.
Самозародження життя
- Протягом тисячоліть
люди вірили у мимовільне
зародження життя, вважаючи його
звичайним способом появи
живих істот з неживої
384-322 рр. до н.е.
Наприклад, Аристотель приписував вошам походження з м'яса, дощовим черв'якам – з мулу ставків.
Експерименти Франческо Реді
- У 1688 році італійський біолог і
лікар Ф. Реді спростував
можливість зародження мух з
Реді покрив м'ясо кисеєю,
що обмежує доступ повітря,
і показав, що при цьому на м'ясі не
утворюється личинок мух. Франческо Реді
Досвід Луї Пастера
- У 1860 році в результаті
ряду експериментів
французький хімік
Луї Пастер остаточно
спростував теорію
спонтанного зародження
Принцип «все живе тільки
з живого» було доведено!
- Згідно з цією гіпотезою Земля ніколи не виникала, а існувала вічно; вона завжди була здатна підтримувати життя. Гіпотеза докорінно суперечить даним сучасної астрономії, які вказують на кінцевий час існування будь-яких зірок та планетних систем. Вік Землі обчислюється 4,6 млрд. років.
Гіпотеза панспермії
- Відповідно до цієї гіпотези життя
на Землі з'явилася в результаті
перенесення з інших планет деяких
зародків життя (Г. Ріхтер в
Найімовірніше влучення
на планету живих організмів
позаземного походження з
метеоритами та космічної
пилом. (немає достовірних фактів)
Гіпотеза біохімічної еволюції
- У 1924 році російський академік
А.І. Опарін одним із перших
вирішив проблему виникнення
життя на землі. Він стверджував,
що при потужних електричних
розрядах та жорсткому ультрафіолетовому
випромінюванні в первинній земній
атмосфері могли з
неорганічних сполук
виникнути найпростіші органічні
речовини, необхідні для
виникнення життя.
Досвід Стенлі Міллера
- Пророцтво Опаріна в 1953 р.
підтвердив американський вчений
С. Міллер, який пропускає
електричні розряди через
суміш метану, аміаку, водню
і парів води під великим тиском
ня та високої температури,
отримав у лабораторних умовах
найпростіші жирні кислоти,
сечовину, оцтову та мурашину
кислоти та кілька амінокислот.
Етапи виникнення життя Землі:
Перший етап
Третій етап
Другий етап
Утворення органічних речовин із неорганічних.
Освіта із простих органічних сполук у водах первинного океану – білків, жирів, вуглеводів, нуклеїнових кислот. Формування коацерватів, які діють як відкриті системи.
Поява матричного синтезу в коацерватах, поява самовідтворення з урахуванням матричного синтезу, спочатку самовідтворення РНК, потім ДНК.
Атмосфера та океан насичуються альдегідами, спиртами, амінокислотами.
Стенлі Міллер та Сідні Фокс сконструювали апарат, у якому містилися гази первинної атмосфери. Через цю суміш вони пропускали електричні розряди.
Так абіогенним шляхом було отримано амінокислоти, інші вчені отримали набір всіх мономерів, необхідні синтезу біополімерів. Це було першому етапі виникнення життя Землі.
Потім, на другому етапі, З простих органічних сполук у водах первинного океану формувалися біополімери - білки, жири, вуглеводи, нуклеїнові кислоти, які мимоволі об'єднувалися в коацервати краплі.
Еволюція лише на рівні молекул РНК у коацерватах йшла мільйони років. Так виник давній світ РНК. Мутації та рекомбінації у популяціях РНК створювали дедалі більшу різноманітність цього світу.
Паралельно йде еволюція зв'язків між РНК та синтезом поліпептидів, що забезпечують їхнє надійніше існування.
На наступному етапі виникає ДНК, їх дволанцюжкова будова забезпечує стійкість та точну реплікацію (подвоєння).
- Нині теорії самозародження і стаціонарного стану є лише історичний і філософський інтерес, оскільки результати наукових досліджень суперечать висновкам цих теорій.
- Теорія панспермії не вирішує важливого питання виникнення життя, хоча й може виключатися як гіпотеза про джерела виникнення життя нашій планеті.
- Теорія біохімічної еволюції є предметом наукових досліджень.
- 1. Які гіпотези виникнення життя ви знаєте?
- 2. Етапи виникнення життя землі відповідно до теорії А.И.Опарина?
- 3. Якими дослідами можна довести можливість абіогенного синтезу органічних сполук?
- 4. У чому суть гіпотези панспермії?
- 5. У чому суть гіпотези самозародження?
- 6. У чому суть гіпотези креаціонізму?
Слайд 2
В одній галактиці налічується близько 100 мільярдів зірок, а всього в нашому Всесвіті, припускають вчені, існує 100 млрд галактик. Якби нам надумалося вирушити в подорож із Землі до самого краю Всесвіту, то це зайняло б у вас більше 15 млрд років, за умови, що ми пересуватимемося зі швидкістю світла - 300 000 км в секунду.
Слайд 3
Але звідки з'явилася космічна матерія? Як виник Всесвіт?
Слайд 4
За цей час на ній виникали та вимирали багато мільйонів видів рослин та тварин; виростали і зверталися на порох найвищі гірські хребти; величезні континенти то розколювалися на частини і розбігалися в різні боки, то стикалися один з одним, утворюючи нові гігантські масиви суші. Звідки ми все це знаємо?
Слайд 5
Справа в тому, що, незважаючи на всі катастрофи і катаклізми, якими така багата історія нашої планети, на диво багато з її бурхливого минулого відображається в гірських породах, що існують і донині, в скам'янілостях, які в них знаходять, а також в організмах живих істот , що мешкають на землі в наші дні. Зрозуміло, цей літопис неповний. Нам трапляються лише її фрагменти. І все-таки навіть у такому урізаному вигляді історія нашої Землі не поступиться захопливістю будь-якому детективному роману.
Слайд 6
У давнину – кілька тисячоліть тому – Земля здавалася людині величезною, більше Сонця та інших зірок. Люди вже мали певний досвід у будівлях будівель, храмів, пірамід. Цей досвід перші мудреці і переносили у свої міркування про Землю. Землю теж уявляли величезною спорудою. А будівельники?... Тут одразу виникали труднощі. Адже єгипетські піраміди споруджували тисячі рабів. Але Земля найбільше пірамід... І тоді в уяві людей з'явилися казкові істоти, сильні, як тисячі слонів, і мудрі, як тисячі людей. Називатися ці істоти стали богами.
Слайд 7
Судячи з даних археології, у найдавніший період єгипетської історії ще було космічних богів, яким приписували створення світу. Згідно з цією версією, сонце народилося від союзу землі та неба. Це уособлення, безперечно, давніше, ніж космогонічні ідеї жерців із великих релігійних центрів. Як завжди, від вже існуючого міфу не відмовлялися, і образи Геба (бога землі) і Нут (богині неба) як батьків бога сонця Ра зберігаються у релігії протягом усієї давньої історії. Щоранку Нут виробляє сонце і щовечора ховає його проти ночі у своєму утробі. Богословські системи, пропонували іншу версію створення світу, з'явилися, мабуть, одночасно і у кількох найбільших культових центрах: Геліополі, Гермополі і Мемфісі. Кожен із цих центрів оголошував творцем світу свого головного бога, який був, своєю чергою, батьком інших богів, що об'єднувалися навколо нього.
Слайд 8
Спільною всім космогонічних концепцій була ідея у тому, що створенню світу передував хаос води, зануреної у вічну темряву. Початок виходу з хаосу пов'язувалося з появою світла, втіленням якого було сонце. Уявлення про водний простір, з якого з'являється спочатку невеликий пагорб, тісно пов'язане з єгипетськими реаліями: воно майже точно відповідає щорічному розливу Нілу.
Слайд 9
Божественне виникнення Землі
Віра в єдиного Бога, творця неба та землі, була відома предкам ізраїльтян уже протягом тисячоліть. Це означає, що існував народ, який не перейняв культу поклоніння небесним світилам – це ізраїльський народ, євреї. Наскільки очевидним було для Ізраїлю, що творець всього сущого – Бог, а не боги Сонця чи Місяця, видно з першого розділу книги Буття: світло було створено першого дня Божого тижня творіння. Лише четвертого дня Бог створив Сонце, Місяць і зірки, і тому ізраїльтян було цілком очевидно, що небесні тіла – не боги і що сам Бог є джерелом світла і життя. Навіть назви "сонце" і "місяць" не вжиті в описі творіння: нам сказано лише про "світилу малому" і "світилу великому".
Слайд 10
Тому Біблія забороняє заняття астрологією. Є лише Один, хто тримає у Своїх руках майбутнє, лише на Нього можуть сподіватися люди: це Ягве, Господь. Хто читає Біблію, знайде також згадку про Слово Боже, яке створило мир і підтримує його: "На початку було Слово, і Слово було у Бога, і Слово було Бог. Воно було на початку у Бога. Все через Нього почало бути, і без Нього ніщо не почало бути, що почало бути.
Слайд 11
"На початку створив Бог небо та землю". Це суперечить численним думкам, згідно з якими простір і матерія існують вічно. Давньогрецькі філософи не могли собі уявити початку цього світу або його створення нічого. Слова Біблії також разюче відрізняються від легенд стародавніх єгиптян. Єгиптяни мали чотири різні легенди про походження світу, наприклад, через бога Та-Цьена та первісну гору біля Мемфісу. Друга – про Атума, творця, першого з богів, батьківщина якого – місто Іліополь. З ним пов'язана і думка про гігантське яйцо, що витало колись у порожньому просторі, з якого потім вилупився світ. Це яйце мало бути знесене великим гусем, так званим "великим кукарекателем". Далі, в давньоєгипетських легендах є ще Неферта, богиня лотоса, і Птах, що творить світ думкою та словом. Обидва ці останні уявлення походять знову-таки з Мемфіса.
Слайд 12
Перші гіпотези, про виникнення Землі почали з'являтися лише у XVIII ст., коли наука накопичила достатню кількість відомостей про нашу планету та Сонячну систему. Ознайомимося з деякими з цих гіпотез.
Слайд 13
Що таке гіпотеза?
Гіпотеза - це наукове припущення або здогад, що висувається для пояснення будь-яких явищ. Як правило, гіпотеза висловлюється на основі низки спостережень, що підтверджують її, і тому виглядає правдоподібно. Гіпотезу згодом або доводять, перетворюючи її на встановлений факт, або спростовують, переводячи в розряд помилкових тверджень.
Слайд 14
Теорія Жоржа Бюффона
У середині XVIII ст. французький натураліст Жорж Бюффон висловив думку, за якою народженню планет передувала гігантська космічна катастрофа: на його думку, в рідке Сонце немов гарматне ядро врізалася комета. Сонячна речовина «бризнула» в сторони, і вогненно-рідкі краплі її, остигаючи, перетворилися на планети. На рівні сучасних знань гіпотеза Бюффона - просто помилка і не витримує жодної критики. Сонце зовсім рідке, а комети немає нічого спільного з гарматними ядрами. Удару при зближенні комети із Сонцем відбутися не може.
Слайд 15
Тепер на основі фізичних властивостей речовин математично доведено, що планети могли виникнути лише за тривалого злипання холодних твердих частинок. Але у свій час гіпотеза Бюффона була прогресивною, оскільки вона пояснювала походження планет не як результат божественного творіння, а як результат дії сил природи.
Слайд 16
Теорія Іммануїла Канта
Знаменита теорія, сформульована 1755 року німецьким філософом Іммануїлом Кантом. Кант вважав, що сонячна система виникла з холодної пилової хмари, якоїсь первинної матерії, так вільно розсіяної в космосі. Частинки цієї матерії переміщалися в різних напрямках і, зіштовхуючись одна з одною, втрачали швидкість. Найбільш важкі і щільні їх під впливом сили тяжіння з'єднувалися друг з одним, утворюючи центральний потік - Сонце, яке, своєю чергою, притягувало віддалені, дрібні і легкі частки.
Слайд 17
Теорія П'єра Лапласа
Через півстоліття, вже в роки Великої революції, Інший французький учений - астроном, фізик і математик П'єр Симон Лаплас висунув гіпотезу про Спільне виникнення планет і Сонця з туманності, що повільно оберталася, що складалася з розпечених парів і газів. Туманність потроху охолоджувалась, ущільнювалася та стискалася. У міру зростання швидкості обертання туманність сплющується біля полюсів, приймаючи форму диска. Зрештою, швидкість обертання, що постійно збільшується, призводить до нестійкості диска. При величезній швидкості в далекому екваторіальному поясі від туманності, що обертається, відшаровується «обруч». Речовина «обруча» охолоджується набагато швидше за всю масу туманності, і він має згуститися в планету.
Слайд 18
Туманність продовжує охолоджуватися, зменшується в розмірах, розкручується, сплющується, і від неї відшаровується друге кільце, другий обруч. Так туманність розшаровується на кілька кілець, а в центрі залишається гаряча зірка. У своїй гіпотезі Лаплас повторив і розвинув деякі ідеї відомого німецького філософа Іммануїла Канта. Лаплас надав ідеям Канта струнку, закінчену форму. Він підкріпив загальні філософські положення Канта математичними розрахунками.
Слайд 19
Теорія Джеймса Джинса
На початку XX ст. англієць Джемс Джинс докладно розвинув висловлені раніше іншими вченими ідеї про виникнення планет у результаті «зустрічі двох сонців», тобто в результаті проходження поблизу Сонця іншої зірки. Це була нова «катастрофічна» гіпотеза на кшталт гіпотези Бюффона. Зірка, що проходить, на думку Джинса, вирвала з надр Сонця струмінь речовини, яка потім розпалася на згустки, що дали початок планетам.
Слайд 20
Порівняльні розміри планет залежно від їхнього розташування в протопланетній хмарі Вирваний струмінь повинен був мати форму сигари, і Джинс бачив важливі докази своєї гіпотези в тому, що найближчі і далекі від Сонця планети дійсно малі за розмірами, а в товстій частині «сигари» справді знаходяться планети-гіганти.
Слайд 21
Подальші розрахунки показали повну неспроможність такої гіпотези. Навіть в ідеальному випадку, якби масивна зірка і проходила як завгодно близько від Сонця, вирваного струменя речовини аж ніяк не вистачило б на утворення планет. Це був би не потужний струмінь газу в 6млрд.км, який був потрібний Джинсу, а крихітний викид - «поросячий хвостик», як їдко охрестив його один із критиків.
Слайд 22
Теорія Отто Юлійовича Шмідта
Радянський геофізик О.Ю.Шмідт дещо по-іншому уявляв собі розвиток Сонячної системи, працюючи в першій половині XX століття. Згідно з його гіпотезою, Сонце, подорожуючи Галактикою, проходило крізь газопилову хмару і захопило частину його за собою. Згодом тверді частинки хмари зазнали злипання і перетворилися на планети, спочатку холодні. Розігрівання цих планет відбулося пізніше внаслідок стиснення, а також надходження сонячної енергії. Розігрів Землі супроводжували масові виливи лав на поверхню внаслідок вулканічної діяльності. Завдяки цьому виливу формувалися перші покриви Землі.
Слайд 23
Гіпотеза Фреда Хойла
Англійським астрофізиком Фредом Хойлом була запропонована своя гіпотеза. Відповідно до неї Сонце мала зірку-близнюку, яка вибухнула. Більшість уламків помчала в космічний простір, менша - залишилася на орбіті Сонця і утворила планети.
Слайд 24
Сучасні уявлення
Теорія, якої дотримується більшість сучасних учених, стверджує, що Всесвіт утворився внаслідок так званого Великого Вибуху. Неймовірно гаряча вогненна куля, температура якої досягала мільярдів градусів, в якийсь момент вибухнула і розкидала у всіх напрямках потоки енергії та частинок матерії, надавши їм величезного прискорення. Тому в ході хімічних реакцій кожен хімічний елемент поводиться тільки йому властивим чином. Все, що існує у Всесвіті, від найбільших галактик до найдрібніших живих організмів, складається з хімічних елементів.
Слайд 25
Оскільки вогненна куля, що розлетілася на частини в результаті Великого Вибуху, мала дуже високу температуру, крихітні частинки матерії мали спочатку занадто велику енергію і не могли з'єднатися один з одним. Однак приблизно через мільйон років температура Всесвіту знизилася до 4000°С, і з елементарних частинок стали формуватися різні атоми. Спочатку виникли найлегші хімічні елементи – гелій та водень.
Слайд 26
Поступово Всесвіт охолоджувався все сильніше і утворювалися важчі елементи. Процес утворення нових атомів та елементів триває й донині у надрах таких зірок, як, наприклад, наше Сонце. Їх температура надзвичайно висока. Всесвіт остигав. Новоутворені атоми збиралися в гігантські хмари пилу та газу. Частинки пилу стикалися одна з одною, зливалися в єдине ціле. Гравітаційні сили притягували невеликі об'єкти до більших. У результаті Всесвіту з часом сформувалися галактики, зірки, планети.
Слайд 27
Земля виникла в одну мить?
Нові геологічні дані свідчать про те, що Земля практично миттєво виникла такою, якою ми її знаємо тепер, з континентами і океанами, що їх омивають. Провівши радіометричне датування гірських порід Джек-Хіллс, дослідники встановили, що континенти остаточно сформувалися Землі вже у перші 500 млн. років існування. «Все вказує на те, що в перші 100 млн років після народження планети на ній вже існували материки, ніби Земля була створена в одну мить». 2001 року проф. Можис разом із колегами з університету Колорадо опублікував результати іншого дослідження, результати якого дозволяють зробити висновок про наявність водойм на поверхні Землі приблизно 4,3 млрд. років тому. Його результати призводять до бентежного результату - життя на Землі могло виникнути набагато раніше, ніж вважалося досі.
Слайд 28
Всі гіпотези по-різному пояснюють походження Сонячної системи та споріднені зв'язки між Землею і Сонцем, але вони єдині в тому, що всі планети походять із єдиного згустку матерії, а далі доля кожної з них вирішувалася по-своєму. Землі мав пройти шлях у 5 млрд. років, випробувати низку фантастичних перетворень, перш ніж ми побачили її в сучасному вигляді. Однак слід зауважити, що гіпотези, яка не має серйозних недоліків і відповідає на всі питання про походження Землі та інших планет Сонячної системи, поки що немає. Але можна вважати встановленим, що Сонце і планети утворилися одночасно (або майже одночасно) з єдиного матеріального середовища, з єдиної газово-пилової хмари.
Слайд 29
Чим більше знань ми набуваємо, тим наполегливіше постає питання: як же це все з'явилося? Чи існує за межами нашої свідомості нескінченний творить Розум, який ми називаємо Богом? Якщо так, то чи справді цей Бог зробив усе так, як описано в Біблії, чи існує найкраще пояснення? Наука останнього століття справді призвела до виникнення двох полярних точок зору: креаційної (творіння) та еволюційної (розвиток) моделей світу. У першому випадку ми виходимо з існування Бога-творця, який нещодавно і за короткий термін створив Всесвіт, землю і життя. Тоді наша земля має порівняно коротку історію та пережила низку гігантських катастроф. Еволюційна модель, навпаки, виходить із того, що вік Всесвіту налічує мільярди років, що земна кора сформувалася поступово і що життя на планеті Земля виникло з неживої матерії внаслідок низки випадкових перетворень. Як виглядає виникнення неба та землі в еволюційній моделі? Ці питання людство ставитиме собі ще довгі роки. Можливо, відповіді на це питання ми не знайдемо ніколи…
Слайд 30
Дякую за увагу! Вдалих вам відкриттів!
Переглянути всі слайди
