Контрольная работа Происхождение жизни 2
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-25Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
ВЗФЭИ
Факультет менеджмента и маркетинга, вечер
Контрольная работа
по курсу Концепции современного естествознания
Тема: Происхождение жизни
Суетнова-Власова А.Б. I курс
Менеджмент и маркетинг, вечер
№ 08 ММБ 01632
Преподаватель Голубева Н.А.
Калуга 2008 год
Оглавление:
1) Введение
2) Современное определение сущности жизни
3) Креационистская концепция
4) Эволюционистская концепция
5) Теория саморождения
6) Концепция панспермии
7) Заключение
8) Список литературы
Введение
Вопросы о происхождении природы и сущности жизни издавна стали предметом интереса человека в его стремлении разобраться в окружающем мире, понять самого себя и определить свое место в природе. Происхождение жизни – одна из трех важнейших мировоззренческих проблем наряду с проблемой происхождения нашей Вселенной и проблемой происхождения человека. История учит нас, что проблема происхождения жизни привлекала к себе человеческий ум уже с незапамятных времен. Нет такой религиозной или философской системы, нет такого крупного мыслителя, которые не уделяли бы этой проблеме самого пристального внимания. Многовековые исследования и попытки решения этих вопросов породили разные концепции возникновения жизни:
креационизм – божественное сотворение живого;
эволюционистская концепция – жизнь возникла в результате длительной эволюции на Земле;
теория саморождения – жизнь зародилась при создании для этого подходящих условий;
концепция панспермии – внеземного происхождения жизни.
Вряд ли когда-нибудь ученые смогут дать однозначный ответ на вопрос, какая из многочисленных теорий о происхождении жизни является истинной, но разнообразие этих теорий и их принципиальное несовпадение в фундаментальных основах дают возможность ученым снова и снова совершать попытки в ответе на вопрос: как появилась жизнь на Земле?
Современное определение сущности жизни
Жизнь - одна из форм бытия и одна из высших форм движения. Однако при всей очевидности, казалось бы, и наглядности феномена жизни познание сущности жизни, ее критериев, закономерностей развития - дело чрезвычайно сложное. Показателем этой сложности служит факт, что до сих пор отсутствует определение жизни, которое удовлетворяло бы научным требованиям. Современная наука во взгляде на жизнь исходит из представлений о качественном отличии живого от неживого, о наличии общих свойств у растительного и животного мира, включая человека. Естественнонаучное познание жизни осуществляется по многим направлениям. Практически в него вовлечены все науки. И все же основная тяжесть выпадает на биологию - науку о жизни.
Познание жизни - первоочередная в числе задач, к решению которых человек приступил с момента своего осознанного существования. И это понятно, ибо жизнь для него - первейшая ценность; она породила самого человека и ее биологические механизмы в совокупности с социальными факторами составляют суть человеческой природы. Жизнь - это естественный природный процесс, что предопределяет его познание средствами и методами науки, используемой для изучения всех природных явлений. Вместе с тем жизнь обладает специфическими свойствами, которые делают ее принципиально отличной от всех иных проявлений материального порядка, то есть речь идет о качественном своеобразии жизни. Жизнь материальна по своей структуре, но она не является неотъемлемым свойством всей материи вообще. Ею наделены лишь живые существа. Это особая, качественно отличная от неорганического мира форма движения материи, и организмам присущи особые, специфически биологические свойства и закономерности, не сводимые только к законам в неорганической природе.
Жизнь на Земле представлена громадным разнообразием форм, которым присуща возрастающая сложность строения и функций. Всем живым организмам свойственны два признака: целостность и самовоспроизведение. В ходе индивидуального изменения (онтогенеза) организмы приспосабливаются к внешним условиям, а смена поколений приобретает эволюционно-исторический характер (филогенез). Организмы выработали способность к относительной независимости от внешней среды (автономность). Одно из главных свойств всякого живого организма - обмен веществ. В современное понимание жизни наряду с традиционными ее свойствами (рост, репродукция, наследственность, изменчивость, борьба за жизнь естественный отбор) включаются также организованность, информативность, упорядоченность. В попытках так или иначе определить жизнь необходимо учитывать ее многокачественность и иерархичность. Сфера жизни охватывает уровни от молекулярно-генетического и клеточного до организменного и далее до биогеоценотического и биосферного.
Сущность жизни есть функция определенной материальной организации. Познание жизни выявило сложную структурно-функциональную природу биологических организмов. Долгое время в науке применялось понятие жизни, предложенное Ф. Энгельсом: “Жизнь есть способ существования белковых тел, и этот способ существования состоит по своему существу в постоянном самообновлении химических составных частей этих тел”. По мере совершенствования методов и средств познания живых структур уточнялись представления о природе белка, характере обменных процессов в живом организме и взаимодействии его с окружающей средой. К познанию жизни подключились физика и химия, что позволило выделить молекулярный уровень биологической организации. Активно внедряются представления о физико-химической природе жизни, что якобы предопределяет возможность ее познания исключительно средствами физики и химии.
И пока ученые не выработали единого определения жизни, воспользуемся таким понятием: жизнь - это частичная, непрерывная, прогрессирующая и взаимодействующая со средой самореализация потенциальных возможностей электронных состояний атомов.
Познание сущности жизни невозможно без знакомства с историей ее происхождения. Философский интерес к проблеме жизни продиктован следующими обстоятельствами: во-первых, философским объяснением природы самого человека, что требует привлечения естественнонаучных представлений о жизни; во-вторых, необходимостью использования методологических принципов в ходе научного познания жизни; в-третьих, уяснением закономерностей структурно-функциональной организации живого, что способствует верному ответу на один из актуальнейших философских, мировоззренческих вопросов - в чем смысл жизни человека?
Важным результатом философского и естественнонаучного познания жизни является вывод о единстве жизни на Земле.
Происхождение жизни - один из самых таинственных вопросов, исчерпывающий ответ на который вряд ли когда-нибудь будет получен. Множество гипотез и даже теорий о возникновении жизни, объясняющих различные стороны этого явления, неспособны пока что преодолеть существенное обстоятельство - экспериментально подтвердить факт появления жизни. Мы не знаем и, возможно, не узнаем никогда условий, в которых зародились структуры, обладающие свойствами живого. Вероятно, их воспроизведение в лабораториях - дело будущего, но повторение его в масштабах планеты - совершенно невероятно.
Проблема происхождения жизни на Земле и возможности ее существования в других областях Вселенной издавна привлекала внимание как ученых и философов, так и простых людей. За последние годы интерес к этой "вечной проблеме" значительно возрос. Это обусловлено двумя обстоятельствами: во-первых, значительными успехами в лабораторном моделировании некоторых этапов эволюции материи, проведшей к зарождению жизни, и во-вторых, стремительным развитием космических исследований, делающих все более реальным непосредственный поиск каких-либо форм жизни на планетах Солнечной системы, а в будущем и за ее пределами.
Креационистская концепция
Креационизм - концепция, объясняющая происхождение многообразия форм органического мира как акт божественного творения. Название учения происходит от латинского слова creatio, creations - “создание”, “сотворение”. Креационизм исходит из того, что, несмотря на присущее человеку стремление разрешить вопрос о происхождении мира, он сам по себе не может добиться этого без помощи Бога, которому мир обязан своим существованием.
Согласно креационизму, возникновение жизни относится в определенному событию в прошлом, которое можно вычислить. В 1650 году архиепископ Ашер из Ирландии вычислил, что Бог сотворил мир в октябре 4004 года до н.э., а в 9 часов утра 23 октября и человека. Это число он получил из анализа возрастов и родственных связей всех упоминаемых в Библии лиц, от Адама до Христа. С точки зрения арифметики это разумно, однако при этом получается, что Адам жил в то время, когда, как показывают археологические находки, на Ближнем Востоке существовала хорошо развитая городская цивилизация. Традиционное иудейско-христианское представление о сотворении мира, изложенное в Книге Бытия, вызывало и продолжает вызывать споры. Хотя все христиане признают, что Библия – это завет Господа людям, по вопросу о длине «дня», упоминающегося в Книге Бытия, существуют разногласия. Некоторые считают, что мир и все населяющие его организмы были созданы за шесть дней продолжительностью по 24 часа. Они отвергают любые другие точки зрения и целиком полагаются на вдохновение, созерцание и божественное откровение. Другие христиане не относятся к Библии как к научной книге и считают, что в Книге Бытия изложено в понятной для людей всех времен форме теологическое откровение о сотворении всех живых существ всемогущим Творцом. Для них описание сотворения живых существ относится к ответу скорее на вопрос «почему», а не «каким образом». Если наука в поисках истины широко использует наблюдение и эксперимент, то богословие постигает истину через божественное откровение и веру. Вера признает вещи, которым нет доказательств в научном смысле слова. Это означает, что логически не может быть противоречия между научным и богословским объяснением сотворения мира, т.к. эти две сферы мышления взаимно исключают одна другую. Для ученого научная истина всегда содержит элемент гипотезы, предварительности, но для верующего теологическая истина абсолютна. Процесс божественного сотворения мира мыслится как имевший место лишь единожды и поэтому недоступный для наблюдения. Этого достаточно, чтобы вынести всю концепцию божественного сотворения за рамки научного исследования. Наука занимается только теми явлениями, которые поддаются наблюдению, а поэтому она никогда не будет в состоянии ни доказать, ни опровергнуть эту концепцию.
Креационистские представления о происхождении жизни и ее развитии господствовали до возникновения эволюционного учения. Они являлись не только догмами официальной религии, их придерживалось подавляющее большинство естествоиспытателей. Отправляясь от факта многообразия форм органического мира, сторонники креационизма рассматривали это многообразие как результат Божественного творения. Они защищали идею неизменности видов и отрицали эволюцию.
Эволюционистская концепция
Основу эволюционного подхода к проблеме возникновения жизни составляет идея развития, которая как методологический принцип познания живой природы начала оформляться в период XVII-XVIII веков. Однако первые попытки носили характер стихийных, гениальных догадок. Наука еще не располагала достаточным естественнонаучным материалом, метафизический взгляд на природу не позволял подойти к исследованию подлинных источников развития.
В представлениях о зарождении жизни в результате физико-химических процессов важную роль играет эволюция самой планеты. По мнению многих биологов, геологов и физиков, состояние Земли за время ее существования все время изменялось. В очень давние времена Земля была горячей планетой, ее температура достигала 5-6 тыс. градусов. По мере остывания планеты тугоплавкие металлы конденсировались и образовывали земную кору, которая не была ровной из-за активной вулканической деятельности и всевозможных подвижек формирующегося грунта. ХХ век привел к созданию первых научных моделей происхождения жизни. В 1924 году в книге Александра Ивановича Опарина «Происхождение жизни» была впервые сформулирована естественнонаучная концепция, согласно которой возникновение жизни – результат длительной эволюции на Земле – сначала химической, затем биохимической. Эта концепция получила наибольшее признание в научной среде. Согласно теории Опарина, атмосфера первичной Земли сильно отличалась от современной. Легкие газы – водород, гелий, азот, кислород, аргон и другие – не удерживались пока недостаточно плотной планетой, тогда как их более тяжелые соединения оставались (вода, аммиак, двуокись углерода, метан). Вода оставалась в газообразном состоянии, пока температура не упала ниже 100 гр. С. Обобщив достижения космологии, органической химии, геофизики, биохимии, геоморфологии, астрофизики, и др., он предложил гипотезу, объясняющую закономерный характер химической эволюции в направлении усложнения ее продуктов вплоть до образования простейших живых существ. А.И. Опарин теоретически предположил и экспериментально доказал возможность образования абиогенным путем органических соединений, которые возникают при действии электрических разрядов, тепловой энергии, ультрафиолетовых лучей на газовые смеси, содержащие пары воды, аммиака, циана, метана и др. Под влиянием различных факторов внешней среды эволюция углеродов привела к образованию аминокислот, нуклеотидов, и их полимеров, которые по мере увеличения концентрации органических веществ в «первичном бульоне» гидросферы Земли способствовали возникновению коллоидных систем, так называемых коацерватных капель. Последние, выделяясь из окружающей среды и имея неодинаковую внутреннюю структуру, по-разному реагировали на внешнюю среду. Дальнейшая эволюция указанных индивидуальных органических систем стала при этом контролироваться естественным отбором, новой отсутствовавшей ранее в природе закономерностью, которая возникла в самом процессе становления жизни и поэтому носила уже биологический характер.
Пять лет спустя независимо от Опарина сходные идеи были развиты английским ученым Дж. Холдейном. Общим во взглядах Опарина и Холдейна является попытка объяснить возникновение жизни в результате химической эволюции на первичной Земле. Оба они подчеркивают огромную роль первичного океана как огромной химической лаборатории, в которой образовался «первичный бульон», а кроме того, и роль энзимов — органических молекул, которые многократно ускоряют нормальный ход химических процессов. В дополнение к этому Холдейн впервые высказывает идею, что первичная атмосфера на Земле, «вероятно, содержала очень мало или вообще не содержала кислорода».
В
Исходным пунктом анализа А.И. Опарина и его последователей и сторонников является материалистический подход к пониманию сущности живого. «Жизнь, - писал Опарин, - материальна по своей природе…..Это особая, качественно отличная от неорганического мира форма движения материи.» Гипотеза А.И.Опарина способствовала конкретному изучению происхождения простейших форм жизни. Она положила начало физико-химическому моделированию процессов образования молекул аминокислот, нуклеиновых оснований, углеводородов в условиях предполагаемой первичной атмосферы Земли.
Теория самозарождения
Уверенность в возможности самозарождения живых существ мы находим у всех народов и во все времена, начиная с глубокой древности и заканчивая нашими днями. Теория спонтанного зарождения жизни восходит к Эмпедоклу и Аристотелю, которые считали, что определенные «частицы» вещества содержат некое «альтернативное начало», которое при определенных условиях может создать живой организм. В своих сочинениях Аристотель не только описывал различные случаи самозарождения. Особенно важным является то, что он дал этому явлению известное теоретическое обоснование, создал саму теорию самозарождения. С течением времени, по-видимому, его взгляды несколько изменились, но в конечном итоге, они послужили основой идеалистических представлений о происхождении жизни. Воззрения Аристотеля оказали громадное влияние на всю дальнейшую историю вопроса о происхождении жизни. Он своим непререкаемым авторитетом подтвердил данные непосредственных, наивных наблюдений и почти на 2000 лет предопределил дальнейшую судьбу учения о самозарождении.
Эта теория была распространена в Древнем Китае, Вавилоне и Египте в качестве противопоставления креационизму, с которым она существовала. Вообще, для истории проблемы самозарождения весьма характерным является то, что у самых разнообразных народов, живших в разное время и стоявших на разных ступенях культуры, мы находим указания о самопроизвольном возникновении почти всегда одних и тех же организмов – червей, зарождающихся в навозе и гниющем мясе, светляков, родящихся от искр костров, наконец, это лягушки мыши, возникающие из росы и влажной земли. Всюду, где человек сталкивался с внезапным и массовым появлением живых существ, он рассматривал его как самозарождение жизни. Вера в самозарождение у древних народов не являлась выводом из того или иного миропонимания. Самозарождение живых существ было для них просто очевидным, эмпирически установленным фактом, под который уже в дальнейшем подводилось то или иное теоретическое обоснование. В течение всех средних веков вера в самопроизвольное самозарождение нераздельно господствовала над умами людей.
До середины XVII века сама возможность самозарождения живых существ никем не подвергалась сомнению. Спор между мистическими учениями средневековья и бурно развивающимся материализмом шел только в направлении теоретической трактовки этого явления: рассматривать ли самозарождение как проявление «духовного начала» или как естественные процесс самоформирования живых существ. Однако все более и более расширяющиеся и уточняющиеся исследования живой природы начинают колебать уверенность в достоверности самого «факта» самозарождения. Поворотным путем в этом отношении справедливо считаются опыты итальянского естествоиспытателя и врача Франческо Реди. На его долю выпала честь впервые выступить с экспериментальными опровержениями веры в самопроизвольное зарождение, нераздельно господствовавшей многие столетия. Он предпринимает первые опыты по самозарождению. В 1668 году он доказал, что белые черви, которые встречаются в мясе, являются личинками мух; если мясо или рыбу закрыть и предотвратить доступ мух, то они, хотя и сгниют, но не произведут червей. Сегодня опыты Реди выглядят наивными, но они представляли собой первый прорыв фронта мистических представлений о формировании живых существ. Суть его исследований выражаются в известном «принципе Реди»: «Живое зарождается только из живого».
Эти эксперименты, однако, не привели к отказу от идеи самозарождения, и хотя эта идея несколько отошла на задний план, она продолжала оставаться главной теорией в неклерикальной среде.
В то время, как эксперименты Реди, казалось бы, опровергли спонтанное зарождение мух, первые микроскопические исследования Антона Ван Левенгука усилии эту теорию применительно к микроорганизмам. Сам Левенгук не выступал в споры между сторонниками биогенеза и спонтанного зарождения, однако его наблюдения под микроскопом, во время которых он увидел представителей почти всех в настоящее время классов микроорганизмов, дали пищу для более глубокого и детального исследования этой сферы и в конце концов побудили других ученых поставить эксперименты для решения вопроса о возникновении жизни путем спонтанного зарождения.
Представление о самозарождении живых существ всегда выдвигалось по отношению к таким организмам, которые на данной ступени развития являлись еще плохо изученными. Это имело место с различными рода червями и паразитами до опытов Реди. Так же обстояло дело и с бактериями до опытов Пастера. Даже в XX веке вновь была произведена попытка развить теорию самозарождения на базе открытых к этому времени, но еще плохо изученных ультрамикробов и фильтрующихся вирусов. Но со временем и эта попытка потерпела фиаско. Несмотря на то, что по мере уточнения методов научного исследования живой природы самозарождение постепенно отнесли к все более простым существам и доказали полную невозможность внезапного возникновения даже наиболее примитивных организмов, само существование этой теории способствовало обращению к ней таких выдающихся ученых и философов, как Г. Лейбница, Ф Пуше, Луи Пастера, К.А. Тимирязева и др. Их опыты, с помощью которых они пытались опровергнуть или подтвердить теорию самозарождения, способствовали развитию таких наук, как химия, биология, микробиология, естествоиспытание.
Теория панспермии
Теория панспермии – это вопрос о вечности жизни, который является неотъемлемым, обязательным следствием всех идеалистических учений. Идеализм противопоставляет бренному, материальному миру, где все имеет свое начало и свой конец, вечный, неизменный дух. Эта философия нашла свое развитие в учении о панспермии, согласно которому оплодотворяющее и одухотворяющее материю начало мыслилось в виде рассеянных повсюду, невидимых духовных зародышей жизни.
Идея о том, что заселенные зародышами жизни фрагменты звезд могли встретиться с Землей и ее таким образом осеменить, была высказана еще в начале XIX века французом Е. Монливо. Позднее ее развил Г. Э. Рихтер. Исходя из представления, что в мировом пространстве везде носятся маленькие частицы твердого вещества (космозои), отделившиеся от небесных тел, указанный автор допускал, что одновременно с этими частицами, может быть, прилепившись к ним, носятся жизнеспособные зародыши микроорганизмов. Таким образом, эти зародыши могут переноситься с одного, заселенного организмами небесного тела, на другое, где жизни еще нет. Если на этом последнем уже создались благоприятные жизненные условия, в смысле подходящей температуры и влажности, то зародыши начинают прорастать, развиваться и являются впоследствии родоначальниками всего органического мира данной планеты. Либих считал, что «атмосферы небесных тел, а также вращающихся космических туманностей можно считать как вековечные хранилища оживленной формы, как вечные плантации органических зародышей», откуда жизнь рассеивается в виде этих зародышей во Вселенной.
Концепция панспермии связана с именами таких выдающихся ученых как Г. Гельмгольц, С, Аррениус, У. Томпсон.. Эти исследователи полагали, что жизнь столь же вечна и повсеместна, как материя, и зародыши ее постоянно путешествуют по космосу; Аррениус, в частности, доказал путем расчетов принципиальную возможность переноса бактериальных форм с планеты на планету под действием давления света; предполагалось также, что вещество Земли в момент ее образования из газопылевого облака уже было инфицировано входившим в состав последнего «зародышами жизни». Исключительная сложность строения даже наиболее простых организмов так поразила умы многих ученых, что они пришли к убеждению о существовании непроходимой пропасти между живым и неживым. Переход неживого в живое, организованное, казался им абсолютно невозможным ни в настоящем, ни в прошлом. “Невозможность самозарождения, в какое бы то ни было время,- говорил известный английский физик В. Томсон,- нужно считать так же прочно установленной, как закон всемирного тяготения”.
Наиболее ярким выразителем этого направления являлся наш знаменитый геофизик В.И. Вернадский. В своих трудах он развивал идею непреодолимого, материально-энергетического отличия живых тел от костной материи, т.к. первым присуще особое состояние пространства. Он указывал, что еще Пастер признавал возможность разного состояния космического пространства. Это состояние пространства, занятого тем или иным живым организмом, характеризуется, по Вернадскому, следующим образом: правые и левые формы одного и того же химического соединения оказываются химически идентичными в костных телах и различными в живых. Вследствие этого в продуктах, образующихся в результате биохимических процессов, это химическое неравенство резко проявляется – преобладают правые и левые изомеры. Далее Вернадский развивал ту мысль, что такое состояние пространства, занятого телом живого организма, создается в биосфере только от заранее существующих живых естественных тел, т.е. путем рождения. Поэтому и не удается воспроизвести синтез живого, так как в наших лабораториях для этого отсутствует необходимое условие – особое состояние пространства, асимметрия.
Концепцию панспермии обычно упрекают в том, что она не дает принципиального ответа на вопрос о путях происхождения жизни и лишь отодвигает решение этой проблемы на неопределенный срок. При этом молчаливо подразумевается, что жизнь должна была произойти в некоторой конкретной точке Вселенной и далее расселяться по космическому пространству – подобно тому, как вновь возникшие виды животных и растений расселяются на Земле из района своего происхождения; в такой интерпретации гипотеза панспермии выглядит по сути просто уходом от решения поставленной задачи. Однако действительная суть этой концепции заключается вовсе не в романтических межпланетных странствиях «зародышей жизни», а в том, что жизнь как таковая просто является одним из фундаментальных свойств материи, и вопрос о «происхождении жизни» стоит в том же ряду, что и, например, вопрос о «происхождении гравитации». Однако все попытки обнаружить живые существа (или их ископаемые остатки) вне Земли, и прежде всего в составе метеоритного вещества, так и не дали положительного результата. Это заставляет сделать вывод, что панспермия не дает удовлетворительного ответа на вопрос о возникновении жизни на Земле.
Заключение
Имеем ли мы логическое право на признание коренного различия между живым и неживым? Есть ли в окружающей нас природе такие факты, которые убеждают нас в том, что жизнь существует вечно и имеет так мало общего с неживой природой, что ни при каких условиях, никогда не могла из нее образоваться, выделиться? Можем ли мы признать организмы образованиями совершенно, принципиально отличными от всего остального мира?
Биология XX в. углубила понимание существенных черт живого, раскрыв молекулярные основы жизни. В основе современной биологической картины мира лежит представление о том, что мир живого - это грандиозная Система высокоорганизованных систем.
Современное естествознание в виде большой совокупности наук (общей биологии, молекулярной биологии, биофизики и биохимии, и других научных дисциплин) постепенно, шаг за шагом раскрывают физико-химический механизм жизни, не отказываясь вместе с тем от качественной ее специфики, а напротив, все полнее и полнее учитывая отличие разрозненных физических и химических процессов от той целостной биологической системы, которая возникает в результате и объединения, совместного, кооперативного действия. Обращая главное внимание именно на такие процессы, науки типа синергетики помогают биологам, химикам и физикам объединить свои усилия в объяснении тайн жизни, ее возникновения и эволюции.
Несомненно, в модели происхождения жизни будут включаться новые знания, и они будут всё более обоснованными. Но чем более качественно новое отличается от старого, тем труднее объяснить его возникновение.
Литература:
1. Концепции современного естествознания. Под ред. Лавриненко В.Н. и Ратникова В П. М., 2004
2. Фолсом Клэр Э. Происхождение жизни. М., 1973
3. Вернадский В.И. Начало и вечность жизни. М., 1989
4. Вернадский В.И. Живое вещество М., 1978
5. Опарин А.И. Возникновение жизни на Земле М., 1957
6. Опарин А.И. Жизнь, ее природа, происхождение и развитие М., 1968
7. Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания М., 2001
