Osvita.ua Вища освіта Реферати Біологія Походження життя на Землі: теорія О. І. Опаріна. Реферат
Провідні компанії та навчальні заклади Пропозиції здобуття освіти від провідних навчальних закладів України та закордону. Тільки найкращі вищі навчальні заклади, компанії, освітні курси, школи, агенції. З питань розміщення інформації звертайтесь за телефоном (044) 200-28-38.

Походження життя на Землі: теорія О. І. Опаріна. Реферат

Життя на Землі розвивалося та розвивається за єдиними законами. Глибоке розуміння цих законів можливо лише під час розгляду їх фундаментальних основ - атомно-молекулярних процесів

Теорія О. І. Опаріна про походження життя на Землі – одна з найпоширеніших в науці

Найбільш аргументована теорія походження життя на Землі розроблена російським ученим О. І. Опаріним та англійським - Д. Холдейном. Вона ґрунтується на тому, що до складу первинної атмосфери входили Н2О, СО2, CO, H2S, NH3, CH4 та інші речовини і температура її була високою. Коли температура поверхні Землі стала нижчою за 100°С, пішли зливи.

Вода заповнювала западини поверхні землі, утворювались моря й океани, в яких розчинялися різні речовини атмосфери. Досить висока температура води первісного океану і значна концентрація перелічених вище сполук були сприятливими для синтезу складних високомолекулярних органічних речовин. У синтезі цих речовин важливу роль відігравали енергія електричних розрядів, ультрафіолетове випромінювання та розпечені вулканічні викиди.

Таблиця 1. Геохронологічна історія Землі.

Первісний океан поступово наповнювався все складнішими і складнішими органічними полімерними сполуками - вуглеводами, амінокислотами, азотистими основами тощо. Із них абіогенним шляхом формувались первинні білки, нуклеїнові кислоти.

Правомірність абіогенного синтезу органічних сполук підтверджена численними експериментами. Абіогенним шляхом синтезовано аденін, піримідин, рибозу, дезоксирибозу, АДФ, полісахариди і полінуклеотиди.

Таким був перший етап виникнення життя на Землі. Другим етапом став процес концентрування органічних речовин у "поживному бульйоні", що супроводжувався утворенням коацерватних краплин, а далі – багато-молекулярних систем найпростішої організації - "пробіонтів", до складу яких входили поліпептидноліпоїднополінуклеотидні комплекси. Коацерватні краплини були здатні вибірково адсорбувати речовини з навколишнього середовища і за рахунок цього "рости", подрібнюватися й утворювати "дочірні" краплини.

На думку О. І. Опаріна, між коацерватними краплинами йшов добіологічний природний "добір", який був спрямований на вдосконалення молекул білків і нуклеїнових кислот, виникнення процесів матричного синтезу.

В результаті такого добору утворювалися білковонуклеїноволіпоїдні системи, які характеризувалися упорядкованим обміном речовин і само-відтворенням.

Тривала еволюція хімічних процесів, яку вчені розглядали як третій етап виникнення життя на Землі, спричинила перетворення окремих коацерватних краплин на перші примітивні живі істоти, які вступили в біологічний природний добір і започаткували органічний світ Землі.

Основні етапи походження життя на землі за О. І. Опаріним

Згідно з теорією академіка О. І. Опаріна (1894-1980). процес виникнення життя на Землі пройшов кілька етапів.

1-й етап. Формування вуглеводних сполук та їхніх похідних: атоми Карбону з'єднувалися між собою та утворювали ланцюги різної довжини. Це початкові ланки в еволюційній низці більш складних органічних сполук, до якої входять жири, прості вуглеводи та амінокислоти. Найпростіший представник вуглеводнів - метан. Первинна літосфера, гідросфера та атмосфера були буквально насичені вуглеводнями. Умови, які існували на Землі в той час: сильні теплові та радіоактивні процеси, ультрафіолетові випромінювання та інші, - сприяли їх ускладненню.

2-й етап. Первинну атмосферу, яка складалась, головним чином, з аміаку, метану., водню, вуглекислого газу та водяної пари (у ній не було кисню), пронизували велетенські блискавки. Під дією цих сильних електричних розрядів із суміші газів стали утворюватись амінокислоти. Дослідами багатьох учених доведено: якщо через суміш аміаку, вуглекислого газу, водяної пари за температури 80 °С та тиску в декілька атмосфер пропускати сильні електричні розряди, утворюються гліцин та інші амінокислоти. Разом із зливними потоками амінокислоти потрапляли на Землю до первородного океану, яким була покрита майже вся молода планета.

3-й етап. Виникнення преклітинних структур із поліпептидів і полінуклеотидів. Важливу роль у цьому процесі відігравали коагуляти (згустки в колоїдних розчинах). Вони здатні поглинати з навколишнього середовища та накопичувати хімічні сполуки. Усередині них може здійснюватися синтез нових сполук. Під час двигтіння Землі вони роздроблюються. Все це могло слугувати "прообразом" процесів обміну речовин, росту, розмножування. Різноманітні сполучення білків та нуклеїнових кислот є причиною різноманітності життєвих форм на Землі.

З цього моменту на Землі зародилося життя, а геологічна та геохімічна історія Землі стає невіддільною від біологічних процесів. Ця теза становить сутність учення про біосферу.

Більшу частину геологічного часу, з моменту появи перших водоймищ на планеті, розвиток життя проходив у воді, і тільки близько 600 млн. років тому перші організми виходять на земну поверхню. Перші форми життя були представлені простими прокаріотами з одноклітинною структурою та гетеротрофним способом живлення. Першими автотрофними організмами (фото-синтезуючими) були ціанобактерії та синьо-зелені водорості.

Поява еукорітинних одноклітинних організмів 2-1,5 млрд. років тому мала велике значення в еволюції органічного світу на Землі.

У ранньому палеозої - силурійському періоді - живі організми виходять на поверхню континентів. Американський геолог Д. Шухерт цей період еволюції планети назвав фанерозоєм ("фанерос" - наочний, "зое" - життя). Він охоплює геологічний проміжок часу в 570 млн. років.

На межі палеозою та мезозою (близько 200-185 млн. років тому) помітно змінюється газовий склад атмосфери за рахунок бурхливого розвитку деревних спорових рослин - плауноподібних, клинолистих та інших, що привело до інтенсивного процесу фотосинтезу, зменшення ролі вуглекислого газу та проникнення до земної поверхні значно більшої кількості ультрафіолетових променів.

На межі тріасового і юрського періодів (близько 150 млн. років тому) відбувається зміна вищих спорових голонасінних рослин покритонасінними (квітковими), що сприяло бурхливому розвитку комах, обпилювачів і переносників насіння.

У крейдяному періоді (близько 70 млн. років тому) відбувається диференціація кліматів на Землі і настає холодний період, унаслідок чого птахи і ссавці замінюють гігантських рептилій.

Вік сучасних систематичних груп організмів різноманітний. Членистоногі існують на Землі з верхнього протерозою, риби - з силуру, комахи - з девонського періоду, голонасінні рослини - з пермського віку, покритонасінні - з крейдяного періоду.

Нині домінують покритонасінні рослини, ссавці і птахи з наземних хребетних, черевоногі молюски - з наземних і водних безхребетних. Сучасна різноманітність живих організмів пов'язана як із тривалістю їх зародження, так і з мозаїчністю екологічних умов існування.

Поки немає доказів тому, що життя розвивалося по іншому шляху. Але є багато прогалин у знаннях тонкощів цього процесу. Одним із складних моментів є перехід від неживих біомолекул до найпростіших живих організмів. З точки зору хіміка, навіть одноклітинна водорість побудована настільки складно, що важко уявити, як вона могла утворитися.

Висновок. Отже, найбільш аргументована теорія походження життя на Землі розроблена російським ученим О. І. Опаріним Вона ґрунтується на тому, що до складу первинної атмосфери входили Н2О, СО2, CO, H2S, NH3, CH4 та інші речовини і температура її була високою. Коли температура поверхні Землі стала нижчою за 100°С, пішли зливи.

Вода заповнювала западини поверхні землі, утворювались моря й океани, в яких розчинялися різні речовини атмосфери. Досить висока температура води первісного океану і значна концентрація перелічених вище сполук були сприятливими для синтезу складних високомолекулярних органічних речовин. У синтезі цих речовин важливу роль відігравали енергія електричних розрядів, ультрафіолетове випромінювання та розпечені вулканічні викиди.

Первісний океан поступово наповнювався все складнішими і складнішими органічними полімерними сполуками - вуглеводами, амінокислотами, азотистими основами тощо. Із них абіогенним шляхом формувались первинні білки, нуклеїнові кислоти. Отже, початковою ланкою в еволюції був синтез перших елементів у пробіонти (попередники живої матерії), з яких потім був побудований увесь навколишній світ.

Завершуючи розгляд питання про виникнення життя на Землі, необхідно підкреслити, що життя розвивалося та розвивається за єдиними законами. Глибоке розуміння цих законів можливо лише під час розгляду їх фундаментальних основ - атомно-молекулярних процесів.

Література

  1. Біологія: Навч. посіб. / За ред. та пер. з рос. В. О. Мотузного. - 3-тє вид., випр. і допов. - К.: Вища шк., 2002.
  2. Таємниці життя на Землі / За ред. Семьонова В. І. – К., 1996.


18.12.2011

Провідні компанії та навчальні заклади Пропозиції здобуття освіти від провідних навчальних закладів України та закордону. Тільки найкращі вищі навчальні заклади, компанії, освітні курси, школи, агенції.

Щоб отримувати всі публікації
від сайту «Osvita.ua»
у Facebook — натисніть «Подобається»

Osvita.ua

Дякую,
не показуйте мені це!