Реферат Концепции происхождения жизни 2
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28Поможем 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
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Санкт-Петербургский государственный политехнический университет»
Институт менеджмента и информационных технологий
(филиал)Санкт-Петербургского государственного политехнического университета в г.Череповце
(ИМИТ СПбГПУ)
Кафедра менеджмента
реферат
Дисциплина: «Концепции современного естествознания»
Тема: «Концепции происхождения жизни»
Выполнил студент группы з.192 Смирнова Марина Ивановна
№ варианта 27 № зачетной книжки 1090225-з
Руководитель
«_______» _________________________200___г.
__________ __________________
отметка о зачете подпись преподавателя
г. Череповец
2010 г.
Содержание
Введение. 3
1Философские основания происхождения живого. 3
1.1 Философские основания ранних концепций происхождения живого. 3
1.2 Философские аспекты основных современных решений проблемы происхождения живого. 3
1.3. Теорию о самозарождении жизни на Земле. 3
Заключение. 3
Список используемой литературы: 3
Введение
Одним из наиболее трудных и в то же время актуальных и интересных в современном естествознании является вопрос о происхождении жизни. Жизнь — одно из сложнейших, если не самое сложное явление природы. Для нее особенно характерны обмен веществ и самовоспроизведение, а особенности более высоких уровней ее организации обусловлены строением более низких уровней. Живые существа — это естественные информационные системы, т. е. системы, существующие сами по себе, а не в результате построения или составленной кем-то программы.
Считается почти доказанным, что все животные и все растения происходят от какого-нибудь одного прототипа. Из такого простого начала возникли и продолжают развиваться несметные формы, изумительно совершенные и прекрасные.
Вопрос о происхождении жизни, о возникновении на Земле первых живых существ принадлежит к числу величайших, основных проблем естествознания. Каждый человек, на каком бы уровне развития он не стоял, сознательно или бессознательно, задает себе вопрос, а без этого ответа не может быть создано никакое мировоззрение.
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. В разные эпохи и на разных ступенях культуры вопрос о происхождении жизни решался по-разному.
1Философские основания происхождения живого
1.1 Философские основания ранних концепций происхождения живого
В своей книге “ Первичное зарождение и жизненная сила” Э.Липпманн дает обширный материал, показывающий, насколько широко была распространена вера в самозарождение в продолжении всей истории человечества. Так, например, в Китае уже с древнейших времен существовало поверие, что тли самозарождаются на бамбуке, если его черенки высаживать в теплую и влажную погоду. В священных книгах Индии имеются указания на внезапное возникновение различных паразитов, мух и жуков из пота и навоза. В вавилонских клинописях можно прочесть, что из ила каналов образуются черви и другие животные.
В древнем Египте господствовало убеждение, что слой гумуса, оставленный Нилом при его разливе, может порождать живые существа, когда он прогревается Солнцем; так возникают лягушки, жабы, змеи и мыши. В этом будто бы легко можно было убедиться, наблюдая, что их передняя часть является уже готовой и живой, а задняя представляет еще неизменную влажную землю.
Повторение этой сказки мы находим и у древних греков, и в сочинениях знаменитого римского ученого Плиния. Она пользовалась широким распространением и на Востоке и на Западе как в средние века, так и в более позднее время. Недаром даже в трагедии Шекспира “ Антоний и Клеопатра” Лепид уверяет, что в Египте крокодилы выводятся из грязи Нила под действием южного, жаркого солнца.
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 - это черви, зарождающиеся в навозе и гниющем мясе, вши, образующиеся из человеческого пота, светляки, родящиеся из искр костров, наконец, это лягушки и 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 поэтому 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.
Раннее христианство черпало руководящий материал о самозарождении из библии,которая в свою очередь заимствовала данные по этому вопросу из мистических сказаний Египта и Вавилона. Богословские авторитеты конца IV и начала V в.,“ отцы христианской церкви” , сочетали эти сказания с учением неоплатоников и разработали на этой основе свою мистическую концепцию происхождения жизни. Живший в середине IV в. Василий Великий являлся и является до настоящего времени одним из главных богословских авторитетов восточной христианской церкви. Именно под его влиянием формировались у руководителей православия их представления о живой природе. Его книга “ Беседа на шестоднев” сохранилась в церковной литературе, в частности, на русском языке, и до наших дней. В ней мы можем прочесть по интересующему нас вопросу следующее: “ Одно производится через преемство существовавшего прежде, другое даже и ныне является живородящимся из самой земли. Ибо не только она производит кузнечиков в дождливое время и тысячи других пород пернатых, носящихся по воздуху, из которых большая часть, по малости своей, не имеет и имени, но из себя же дает мышей и жаб. Около Египетских Фив, когда в жары идет много дождя, вся страна наполняется вокруг полевыми мышами. Видим, что угри не иначе образуются, как из тины. Они размножаются не из яйца и не другим каким-либо способом, но из земли получают свое происхождение” .
Все эти случаи самозарождения живых существ происходят, согласно Василию Великому, по божьему повелению, которое не прекращает действовать с неослабевающей силой от сотворения мира до наших дней.
В течении всех средних веков вера в самопроизвольное зарождение нераздельно господствовала над умами людей. В средние века философская мысль могла существовать только как богословская мысль, в оболочке той или иной доктрины церкви. Всякий философский вопрос мог получить права гражданства только при условии, если он связывался с той или иной богословской проблемой. Философия была “ служанкой богословия. Вопросы естествознания были отодвинуты на задний план.
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 самозарождение, нераздельно господствовавшей многие столетия. В 1668 году он опубликовал свою работу “ Опыты по размножению насекомых” , где экспериментально опроверг представления о возможности самозарождения организмов. Суть этих исследований выражаются в известном “принципе Реди”: “Живое зарождается только из живого” .
Дальнейшее развитие биологии не только не прояснило механизма зарождения жизни, но и поставило и продолжает ставить новые и все более сложные вопросы. Уже в прошлом веке сложилось понимание всей грандиозности и колоссальной сложности стоящей перед биологической наукой задачи. Даже Ч.Дарвин, один из основоположников теории эволюции, понимая все сложность этой задачи, писал: “Рассуждать в настоящее время о происхождении жизни просто нелепо. С таким же успехом можно говорить о возникновении материи”.
Кратко суть этой проблемы можно определить как поиск механизма, который мог бы обеспечить образование хотя бы простейшей живой клетки из имеющегося набора атомов при условии, существовавших на древней Земле.
1.2 Философские аспекты основных современных решений проблемы происхождения живого
В зависимости от того, какое наиболее фундаментальное свойство живого изучается в данном исследовании преимущественно, все современные концепции происхождения жизни можно условно разделить на три направления: субстратное (биохимики во главе с А.И. Опариным), энергетическое (И. Пригожин, Л.И. Блюменфельд, М.В. Волькенштейн, К.С. Тринчер, П.Г. Кузнецов, Л.А. Николаев и др.) и информационное (А.Н. Колмогоров, А.А. Ляпунов, М. Эйген, Ф. Крик, Д.С. Чернавский). Из конкретных концепций, получивших сегодня широкое признание, можно указать, кроме гипотезы Опарина о путях эволюции обмена веществ и Холдейна о становлении механизма передачи наследственной информации, на гипотезу Кастлера об эволюции молекулы полинуклеотида со свойствами репликации; идею Кальвина о молекулярной эволюции свойства автокатализа некоторых биополимеров; концепцию Бернала о химической эволюции в адсорбционных пленках; гипотезу Фокса и Дозе об эволюции протеиноидных микросфер; теорию Эйгена об эволюции самовоспроизводящегося гиперцикла систем синтеза белков и полинуклеотидов; концепцию Меклера о перекрестной стереокомплементарности.
При всем многообразии данных точек зрения их объединяет общий методологический подход, сутью которого является историческая экстраполяция, т.е. объяснение истории развития живого из знания субстратных, энергетических и информационных характеристик современных живых систем. В данном случае направление процесса познания противоположно естественному ходу возникновения живого и начальные и конечные пункты их не совпадают. Это накладывает определенные ограничения на возможности актуалистического, или, как его еще называет А.П. Руденко, биологического, подхода, самый главный недостаток которого состоит в том, что он не способен в принципе вскрыть законы химической эволюции, определяющие ее условия, возможность, причины и направленность.
В спорах о проблеме возникновения живого подчас раздаются и весьма скептические голоса по поводу возможности научного решения данной проблемы. Например П. Мора указывает на неприменимость в этом вопросе ссылок на законы экспериментальной науки. И тогда, чтобы остаться в рамках причинного объяснения, необходимо предположить, что будут открыты какие-то новые физико-химические законы, неизвестные современной науке. В противном случае ничего не остается, как признать несостоятельность причинного объяснения и необходимость телеологии, с чем, естественно, ученые вряд ли согласятся.
В развитии учений о происхождении жизни существенное место занимает теория, утверждающая, что все живое происходит только от живого - теория биогенеза. Эту теорию в середине XIX века противопоставляли ненаучным представлениям о самозарождении организмов. Однако как теория происхождения жизни биогенез несостоятелен, поскольку принципиально противопоставляет живое неживому, утверждает отвергнутую наукой идею вечности жизни.
Абиогенез – идея о происхождении живого из неживого – исходная гипотеза современной теории происхождения жизни.
В 1924 г. известный биохимик А.И.Опарин высказал предположение, что при мощных электрических разрядах в земной атмосфере, которая 4-4,5 млрд. лет назад состояла из аммиака, метана, углекислого газа и паров воды, могли возникнуть простейшие органические соединения, необходимые для возникновения жизни. Предсказание академика Опарина оправдалось. В 1955 г. американский исследователь С.Миллер, пропуская электрические заряды через смесь газов и паров, получил простейшие жирные кислоты, мочевину, уксусную и муравьиную кислоты и несколько аминокислот. Таким образом в середине XX века был экспериментально осуществлен абиогенный синтез белковоподобных и др. органических веществ в условиях, воспроизводящих условия первобытной Земли.
В отношении самозарождения организмов необходимо отметить, что Французская Академия наук еще в 1859 г. назначила специальную премию за попытку осветить по-новому вопрос о самопроизвольном зарождении жизни. Эту премию в 1862 г. получил знаменитый французский ученый, основоположник современной микробиологии Луи Пастер. Своими опытами он доказал невозможность самозарождения микроорганизмов.
Важно подчеркнуть, что в настоящее время жизнь на Земле не может возникнуть абиогенным путем.
Жизнь возникла на Земле абиогенным путем. В настоящее время живое происходит только от живого. Возможность повторного возникновения жизни на Земле исключена.
Наряду с теорией абиогенного происхождения жизни существуют и другие гипотезы. Так, в 1865 г. немецкий врач Г.Рихтер выдвинул гипотезу космозоев, в соответствии с которой жизнь является вечной и зачатки, населяющие мировое пространство, могут переноситься с одной планеты на другую. Сходную гипотезу в 1907 г. выдвинул известный шведский естествоиспытатель С.Аррениус, предположив, что во Вселенной вечно существуют зародыши жизни - гипотезу панспермии.
Панспермия - гипотеза о повсеместном распространении во Вселенной зародышей живых существ. Согласно панспермии, в мировом пространстве рассеяны зародыши жизни , которые движутся под давлением световых лучей, а попадая в сферу притяжения планеты, оседают на ее поверхности и закладывают на этой планете начало живого.
Гипотеза А.И.Опарина о возникновении жизни на Земле опирается на представление о постепенном усложнении химической структуры и морфологического облика предшественников жизни на пути к живым организмам. На стыке моря, суши и воздуха создавались благоприятные условия для образования сложных органических соединений. В концентрированных растворах белков, нуклеиновых кислот могут образовываться сгустки подобно водным растворам желатина. А.И.Опарин назвал эти сгустки коацерватными каплями или коацерватами.
Коацерваты - это обособленные в растворе органические многомолекулярные структуры. Это еще не живые существа. Их возникновение рассматривают как стадию развития преджизни. Наиболее важным этапом в происхождении жизни было возникновение механизма воспроизведения себе подобных и наследования свойств предыдущих поколений. Это стало возможным благодаря образованию сложных комплексов нуклеиновых кислот и белков. Нуклеиновые кислоты, способные к самовоспроизведению, стали контролировать синтез белков, определяя в них порядок аминокислот. А белки-ферменты осуществляли процесс создания новых копий нуклеиновых кислот. Так возникло главное свойство, характерное для жизни - способность к воспроизведению подобных себе молекул.
1.3. Теорию о самозарождении жизни на Земле
В то же самое время, когда проводились многочисленные эксперименты, долженствующие доказать возможность самопроизвольного зарождения жизни, многими учеными были проделаны теоретические расчеты, оценивающие вероятность этого события. Насколько реально появление любого живого, в нашем понимании, существа - Биологического существа, способного к самопроизводству, самообучению, самообеспечению?
Астроном Ловелл в свое время подчеркивал: “Вероятность случайного события. Которое могло бы привести к образованию мельчайшей молекулы протеина, невообразимо мала. Среди пространственно-временных соотношений, о которых идет речь, эта вероятность равна нулю”.
Так, американский биохимик Г.Кастлер, исходя из определенного объема “пробирки”- Мирового океана, в котором должны были происходить искомые реакции, времени химической эволюции, оцениваемой им в 2 миллиарда лет и других достаточно приемлемых начальных условий, пришел к выводу, что природа могла в этих условиях предпринять не более 1046 попыток самосборки простейшей бактерии из мономолекулярных блоков.
С другой стороны, структура простейшей живой бактериальной клетки, о которой говорилось выше,- это всего лишь одна реализованная возможность из 10301 потенциальных конфигураций, которые можно было бы получить из имеющихся в ней молекулярных блоков, то есть природа располагала в 10225 раз меньшим числом попыток, чем было необходимо.
Столь малая вероятность случайного возникновения жизни заставляет исследователей искать альтернативные варианты решения этой проблемы. Одной из древнейших гипотез, объясняющих зарождение жизни на Земле, является гипотеза панспермии, согласно которой Вселенная насыщена спорами жизни, переносимыми на планеты метеоритами, кометами, или космической пылью, движущейся под действием давления света. Эта гипотеза, современную форму которой придал еще в конце прошлого века Сванте Аррениус, и сегодня пользуется популярностью у некоторой части ученых. Однако идея посева жизни не решает, а лишь отодвигает проблему возникновения жизни куда-то в космос. К тому же, подставляя в расчеты Кастлера вместо земных “вселенские” параметры, мы получим вероятность случайного образования жизни, равную 10-242, что никак не может служить источником для оптимизма. Отсюда мы вынуждены признать, что жизнь относится к космическим феноменам” .
Гипотеза о самозарождении жизни, помимо указанных, содержит в себе еще ряд весьма серьезных затруднений одно из которых было довольно-таки ехидно сформулировано следующим образом: если бы в условиях первобытной Земли самопроизвольно возник даже слон, то у него не было бы никаких шансов на дальнейшее существование.
Можно также отметить сложности, связанные с объяснением отмеченной еще Пастером “асимметрии живого”, заключающееся в том, что все белковые соединения, входящие в состав живого вещества, имеют левую асимметрию. Это означает, что хотя большинство органических соединений может существовать в двух пространственных формах, являющихся зеркально симметричными относительно друг друга, для живого земной биосферы совершенно не безразлично использование той или иной формы: все белковые соединения, входящие в состав живых организмов, имеют левую асимметрию. Уже Пастер обратил внимание на то, что асимметричный синтез должен происходить под воздействием какого-то внешнего асимметричного фактора.
Этот аспект природы земной биосферы до настоящего времени не имеет сколь-нибудь приемлемого объяснения .
Еще одну, и все более усугубляющуюся, трудность вносят палеонтологические открытия, все более сокращающие предполагаемый срок химической эволюции. Если Кастлер в своих расчетах отводил на предбиологическую эволюцию 2 миллиарда лет назад, то открытия древнейших протоорганизмов - бактерий сине-зеленых водорослей, появившихся не позднее 3,5-3,8 миллиарда лет назад, сокращают время, отпущенное на самозарождение жизни до всего лишь сотен миллионов лет.
Но так или иначе, однажды возникнув, жизнь стала развиваться, и развиваясь, усложняться и этот рост сложности живой материи, ее приспособительных, адаптивных возможностей таит в себе не меньше вопросов, чем загадка зарождения жизни.
Заключение
Известное определение Ф. Энгельса: “Жизнь есть способ существования белковых тел, и этот способ существования состоит по своему существу в постоянном самообновлении химических составных частей этих тел”, акцентирует космический аспект жизни. Рождаются, живут и умирают звезды, туманности, планеты, кометы и другие космические тела, и в этом смысле не исчезает никто и ничто. Данный аспект наиболее разработан в восточной философии и мистических учениях, исходящих из принципиальной невозможности только разумом понять смысл этого вселенского круговорота. Материалистические концепции строятся на феномене самопорождения жизни и самопричинения, когда, по словам Ф. Энгельса, “с железной необходимостью” порождаются жизнь и мыслящий дух в одном месте Вселенной, если в другом он исчезает.
Осознание единства жизни человека и человечества со всем живым на планете, с ее биосферой, равно как и потенциально возможными формами жизни во Вселенной имеет огромное мировоззренческое значение.
Эта идея святости жизни, права на жизнь для любого живого существа уже в силу самого факта рождения принадлежит к числу вечных идеалов человечества. В пределе, вся Вселенная и Земля рассматриваются как живые существа, а вмешательство в еще плохо познанные законы их жизни чревато экологическим кризисом. Человек предстает как малая частица этой живой Вселенной, микрокосмос, вобравший в себя все богатство макрокосмоса. Чувство “благоговения перед жизнью” , ощущение своей причастности к удивительному миру живого в той или иной степени присуще любой мировоззренческой системе.
Толкование самоценности жизни, данной нам в нашем единственном мире, отнюдь не приглашает сожрать ближнего своего ради повышения своей мощи. Это хорошо показал А. Швейцер, проповедуя благоговение перед жизнью, которое выражается в глубоком уважении к существованию любого одушествленному сожданья, будб то человек, жук или ромашка. “Жизнь – это космический альтруизм, - вторит ему Х. Ортега-и-Гассет, - она существует лишь как постоянное перемещение от жизненного Я к Другому” .
Тезис “жизнь самоценна” ориентирует человека на последовательное, порой терпеливое переживание разных этапов жизни и разных ее проявлений. Он исключает самоубийство как способ разрешения жизненных проблем. Утеряв одни жизненные смыслы, испытав некий ценностный крах, человек ищет другие и находит их, ибо последним и главным смыслом является сама жизнь: возможность видеть небо и землю, слушать щебет птиц и журчание воды, радоваться другому человеку и радовать его собой. Тогда каждый прожитый день воспринимается как подарок. Острое переживание самоценности жизни очень точно выразил А. Вознесенский: “Вечером, ночью, днем и с утра благодарю, что не умер вчера!” И эта благодарность не только за наличные и грядущие плотские радости, но и за духовные открытия, творческие озарения, душевную гармонию, нераздельно связанные в обычной жизни с материальным бытием.
Список используемой литературы:
1) Дубнищева Т. Я. «Концепции современного естествознания» Москва, 2007.
2) Ильинских Н.Н «Естествознание и гуманизм» Москва, 2005.
3) Мотылева А.С. «Концепции современного естествознания» – СПб.: Издатльство Союз, 2000.
4) Опарин А.И. «Жизнь, ее природа, происхождение и развитие»Москва, 1960.
5) Пригожин И.С «Порядок из хаоса» Москва, 1986.
