Образование жизни на Земле

Мысли и изречения украшают душу, подобно тому, как цветы украшают комнату.

Э. Капиев

©  2011-18 Целитель Природа

Сочинение на свободную тему

Образование Земли

Образование жизни на Земле

 

 

Образование жизни на Земле

 

Начало: Образование Земли

 

Протоокеан представлял огромный резервуар смеси водных растворов самых различных химических элементов и соединений. Подогретый теплом Земли и Солнца, наэлектролизованный  бесконечными разрядами молний от облаков, облучаемый ультрафиолетом Протоокеан получился идеальным химическим реактором для поэтапного зарождения органической жизни.

 

 К такому выводу пришел в 1924 году будущий академик Александр Опарин, он опубликовал статью «Происхождение жизни», которая в 1938 году была удостоена перевода на английский и в научном мире возродился интерес к теории самозарождения. А. Опарин предположил, что в растворах высокомолекулярных соединений могут самопроизвольно образовываться зоны повышенной концентрации, которые относительно отделены от внешней среды и могут поддерживать обмен с ней. Он назвал их коацерватные капли, или просто коацерваты – это по латыне, а по-русски - сведенные в кучу.

 

Согласно теории Опарина, процесс, приведший к возникновению жизни на Земле, может быть разделён на три этапа:

 

Возникновение органических веществ

Возникновение белков

Возникновение белковых тел

Астрономические исследования показывают, что как звёзды, так и планетные системы возникли из газопылевого вещества, содержащего металлы, их оксиды, водород, аммиак, воду виде льда, метан и другое.

 

Условия для начала процесса формирования белковых структур установились с момента появления первичного океана (бульона). В водной среде производные углеводородов могли подвергаться сложным химическим изменениям и превращениям. В результате такого усложнения молекул могли образоваться более сложные органические вещества, а именно углеводы.

 

Ученые доказали, что в результате применения ультрафиолетовых лучей можно искусственно синтезировать не только аминокислоты, но и другие органические вещества. Согласно теории Опарина, дальнейшим шагом по пути к возникновению белковых тел могло явиться образование коацерватных капель. При определённых условиях водная оболочка органических молекул приобретала чёткие границы и отделяла молекулу от окружающего раствора. Молекулы, окружённые водной оболочкой, объединялись, образуя многомолекулярные комплексы — коацерваты.

 

Коацерватные капли также могли возникать при простом смешивании разнообразных полимеров. При этом происходила самосборка полимерных молекул в многомолекулярные образования — видимые под оптическим микроскопом капли.

 

Капли были способны поглощать извне вещества по типу открытых систем. При включении в коацерватные капли различных катализаторов (в том числе и ферментов) в них происходили различные реакции, в частности полимеризация поступающих из внешней среды мономеров. За счёт этого капли могли увеличиваться в объёме и весе, а затем дробиться на дочерние образования. Таким образом, коацерваты могли расти, размножаться, осуществлять обмен веществ. Надо понимать, не просо делиться, как придется и абы как, а строго определенным образом, чтобы в результате деления образовывались два тождественных друг другу коацервата. Чтобы такой процесс деления реализовывался, коацерваты должны были создать простейший в первоначальном виде внутренний механизм наследия. Такую функцию могли исполнять молекулы рибонуклеиновой кислоты.

РНК состоит из длинной цепи, в которой каждое звено называется нуклеотидом. Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, сахара рибозы и фосфатной группы. Последовательность нуклеотидов позволяет РНК кодировать наследственную информацию. Так наследственный аппарат ряда вирусов состоят из РНК. В силу внутренних и внешних причин в процессе передачи наследственной информации  могли происходить сбои, в результате коацерват после деления предка получался измененным против него. Изменения происходили спонтанно в единичном или множественном порядке и могли ограничиваться единичными коацерватами или захватывать локальные, и даже обширные  популяции коацерватов. Изменения могли быть прогрессивными, которые способствовали улучшению адаптации коацерватов к окружающей среде, и наоборот регрессивны ухудшающие адаптацию коацерватов к среде и даже способствующих их распаду, таким образом, происходил естественный отбор. Все вместе – изменение и адаптация образовывали  процесс эволюционного развития коацерватов, в результате которого они достигли уровня живых клеток, а затем и организмов.

 

Клетка — структурно-функциональная элементарная единица строения и жизнедеятельности всех организмов. Кроме вирусов и вироидов эти микробы не имеют клеточного строения. Клетка автономна - обладает собственным обменом веществ, способна к самостоятельному существованию, самовоспроизведению (животные, растения и грибы). Организм, состоящий из одной клетки, называется одноклеточным (многие простейшие и бактерии).

Клетки очень мелкого размера их обычно можно увидеть только через микроскоп.

Первенство открытия клетки отдали  английскому учёному Роберт Гук. В 1665 году, пытаясь понять, почему пробковое дерево хорошо плавает, Гук стал рассматривать тонкие срезы пробки с помощью усовершенствованного им микроскопа. И обнаружил, что пробка разделена на множество крошечных ячеек, напомнивших ему соты в ульях медоносных пчёл, и он назвал эти ячейки клетками (по-английски cell означает «ячейка, клетка»). В прочем люди со дня своего появления могли наблюдать живые клетки и без сложного оптического прибора, каким является современный микроскоп. Клеточную структуру можно наблюдать у арбузов, тыквы, апельсинов, одноклеточные амебы достигают размеров нескольких миллиметров, а самые крупные клетки – это яйца птиц, икра рыб и лягушек тоже вполне видимы невооруженным глазом.

 

Однако Гук открыл новый мир, вернее микромир, ранее недоступный человеку. Спустя десять лет итальянский врач Марчелло Мальпиги подтвердил клеточное строение растений, а в 1681 году — английский ботаник Неемия Грю. Как видим, исследователи не очень спешили разглядывать микромир. О клетках стало модным говорить в аристократических салонах, их называли «пузырьками», наполненном питательным соком». В  В 1802—1808 годах французский исследователь Шарль-Франсуа Мирбель установил, что растения состоят из тканей, образованных клетками. Ж. Б. Ламарк в 1809 году распространил идею Мирбеля о клеточном строении и на животные организмы. В 1825 году чешский учёный Я. Пуркине открыл ядро яйцеклетки птиц, этот ученный был весьма талантливым, очистив поданное ему на завтрак сваренное куриное яйцо от скорлупы и белка, глядя на желток он пришел к гениальному выводу  – в клетке существует ядро. В 1839 он же предложил остальное называть в клетке «протоплазмой». С тех пор главным в строении клеток считается не мембрана, а содержимое, хотя то и другое важно для клетки..

 

Учеными была сформирована клеточная теория строения организмов. Что было сделано в 1839 году немецкими учёными, зоологом Т. Шванном и ботаником М. Шлейденом. В 1858 году Рудольф Вирхов дополнил её ещё одним положением. Однако он предполагал, что клетки слабо связаны друг с другом и существуют каждая «сама по себе». Лишь позднее удалось доказать целостность клеточной системы.

 

В 1878 году русским учёным И. Д. Чистяковым был открыт митоз в растительных клетках (непрямое деление клеток); в 1878 году В. Флемминг и П. И. Перемежко обнаруживают митоз у животных. Таким образом, было установлено, что клетки размножаются делением. Различают два типа деления клеток: прямое деление (амитоз) и непрямое деление (кариокинез, или митоз). Все клетки тела кроме половых (соматические) размножаются непрямым путем. Половым клеткам (гаметам) присуще прямое деление -  мейоз.

 

В 1882 году В. Флемминг наблюдает мейоз у животных клеток, а в 1888 году Э. Страсбургер — у растительных.

В настоящее время Клеточная теория является одной из основополагающих идей современной биологии, она стала неопровержимым доказательством единства всего живого.

Основные положения клеточной теории заключаются в следующем.

Клетка — элементарная единица строения, функционирования, размножения и развития всех живых организмов, вне клетки нет жизни.

Клетка — целостная система, содержащая большое количество связанных друг с другом элементов — органелл.

Клетки различных организмов похожи (гомологичны) по строению и основным свойствам и имеют общее происхождение.

Увеличение количества клеток происходит путём их деления, клетка — от клетки.

Многоклеточный организм — система из большого количества клеток, объединённых в системы тканей и органов, связанных между собой с помощью химических факторов — гуморальных и нервных.

Клетки многоклеточных организмов тотипотентны — любая клетка многоклеточного организма обладает одинаковым полным фондом генетического материала этого организма, всеми возможными потенциями для проявления этого материала, — но отличаются по уровню экспрессии (работы) отдельных генов, что приводит к их морфологическому и функциональному разнообразию — дифференцировке.

 

Все клеточные формы жизни на Земле можно разделить на два надцарства на основании строения составляющих их клеток:

прокариоты (доядерные) — более простые по строению и возникли в процессе эволюции раньше;

эукариоты (ядерные) — более сложные, возникли позже. Клетки, составляющие тело человека, являются эукариотическими.

Несмотря на многообразие форм, организация клеток всех живых организмов подчинена единым структурным принципам.

Содержимое клетки отделено от окружающей среды плазматической мембраной, или плазмалеммой. Внутри клетка заполнена цитоплазмой, в которой расположены различные органоиды и клеточные включения.

Считается, что первые живые организмы на Земле появились с момента появления первых живых существ — около 3,7 миллиарда лет назад (а по некоторым данным — 4,1 млрд. лет назад[1]) и продолжается по сей день. Некоторая часть ученных захвативших в настоящее время научный Олимп считает, что сходство между всеми организмами указывает на наличие общего предка, от которого произошли все другие живые существа[2]. То есть замаскированный крен в религию, к Богу. Но это ошибочное  и или надуманное утверждение. Жизнь зарождалась в протоокеане в самом ее начале в виде простых реакций неорганических химических элементов с переходом к сложным органическим реакциям, протекание которых завесило от физического состояния среды - температуры, давления, энергонасыщенности, концентрации и других. Например, в результате окисления водорода получается вода, в любом месте. От соединении водорода и азота получается аммиак, соединив молекулу углерода с четырьмя атомами водорода получим метан.  Чем сложнее исходные химические вещества в ступающее в реакцию, тем больше вариантов результативных веществ, но всегда идет речь о некотором количестве веществ, а не отдельном атоме или и молекулы. Природа ничего не творит в единственном экземпляре, но всегда во множественном числе. При одинаковых или близких по параметрам условиях в протоокеане происходили одинаковые реакции.  Таким образом утверждать, что появилась вначале якобы одна клетка и затем размножилась по всему протоокеану нет никаких оснований. Потому что появление живой клетки никаким образом не могло остановить протожизненный процесс в среде ее обитания, он продолжался в результате, которого образовывались новые клетки, поскольку они рождались в одинаковых условиях то и сами походили друг на друга. Причем появились первые живые организмы одновременно в разных места на Земле. Считают, что одними из первых живых организмов на Земле были сине-зеленые водоросли. Граница между «живым» и «неживым» не осязаемая.

 

И так, живые организмы состоят из клеток, в том числе и человека. Клетки способны делиться и заменяться новыми. Для того, чтобы клетки после деления получались одинаковыми должен существовать какой-то механизм правильного деления клеток, и организма в целом, то есть должна существовать наследственность признаков  живых организмов.

 

 ЦЕЛИТЕЛЬ  ПРИРОДА