Geum.ru

Е. П. Чивиков философия силы «аристотель» Москва 1993 Чивиков Е. П. Философия Силы книга

Вид материалаКнига
Vi. происхождение жизни
Подобный материал:
1   ...   15   16   17   18   19   20   21   22   ...   36

VI. ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЖИЗНИ


"Жизнь в значительно большей степени есть явление космическое, чем земное," — А.Л. Чижевский.

1. Представления о происхождении жизни


Наиболее популярным представлением о происхождении жизни является так называемая "теория химической эволюции", согласно ко­торой жизнь на Земле образовалась из неживой материи в результате течения некоторых специфических реакций. Такие идеи были выдвину­ты Пфлюгером, Дж. Холдейном, Р. Бейтнером, а наиболее детально разработаны они А.И.Опариным в книге "Происхождение жизни" (1936).

Теория химической эволюции предполагает, что на Земле, возникшей около 5 млрд лет назад и отвердевшей по поверхности 2-3 млрд лет назад, под воздействием таких явлений, как грозовые разряды в атмосфере, извержения вулканов, земная, солнечная и космическая радиация, происходило преобразование минеральных веществ в органические. Не последняя роль в течении этих процессов отводится вулканическому пеплу и лаве, явившихся своеобразными катализато­рами образования органических соединений. Образовывались органические вещества прежде всего в океанической среде, где в раст­ворённом состоянии имеются практически все элементы, необходимые для синтеза органических соединений. Причём сначала должны были образовываться менее сложные вещества: аминокислоты, жирные кислоты, азотистые соединения, сахариды и т.д. А уже из них синтезировались более сложные вещества типа белков, жиров, нуклео-тидов. И данные комплексы органических веществ как бы обособлялись от внешней среды в некие системы типа плёнок, капель, сгустков, явившихся в итоге протоклетками, или протобионатами.

Такие коацерватные плёнки и капли, находясь в "питательном бульоне", каким служит вода океанов, приобретали способность обмена со средой энергией и веществами. Их упорядоченность позволяла им

катализировать определённые реакции, позволяла им извлекать из сре­ды необходимые элементы, позволяла им расти, иметь некую примитивную внутреннюю структуру, обладать некоторой про­должительностью существования, и даже позволяла им делиться.

Это было первым этапом эволюционного развития, за которым начинается собственно биологическая эволюция. Будто бы становится возможным уже некоторый естественный отбор. Наиболее упорядочен­ные структуры протобионатов, обладавшие требуемым комплексом ве­ществ и свойств, якобы приобретали преимущество в существовании. Однако поначалу они ещё не включали в себя протону клеотидов, что явилось следующим этапом развития жизни.

Первоначальное в общем-то бессистемное образование органических молекул сменилось в итоге способностью определённых из них катализировать реакции, приводящие к синтезу таких же самых молекул, т.е. собственных копий. При этом считают, что происходить это могло в две стадии. Во-первых, за счёт катализа шло создание молекулы комплементарной по структуре первоначальной молекуле. А затем такая вторая молекула служила матрицей для образования новой молекулы, идентичной первоначальной. А так как такой двухстадийный процесс может осуществляться нуклеиновыми кислотами, и ему эквивалентен одностадийный процесс размножения ДНК, состоящей из двух компле­ментарных цепей, делается вывод, что первыми самовоспроизво­дящимися молекулами были именно нуклеиновые кислоты, а не белки, как раньше считалось.

Последующее развитие жизни сторонники теории химической эволюции видят в приобретении способности синтеза белков, направля­емого нуклеиновыми кислотами. И уже после этого должна была приобретаться способность осуществлять фотосинтез, дыхание и т.д. Якобы так сформировывались уже собственно клетки. В процесс жизне-действования включались десятки тысяч различных веществ, осуществ­ляющих такое же количество ферментативных реакций. В итоге это привело к образованию многоклеточных организмов, установивших очень сложные взаимоотношения со средой.

Таким образом, утверждается, что жизнь, возникшая 2—1,5 млрд лет назад, своим развитием от молекул биополимеров и примитивных одноклеточных организмов достигла уровня организмов со многими миллиардами клеток и сложнейшей организацией собственной системы, наивысшей ступенью чего стал человек разумный.


Представления о химической эволюции действительно выглядят очень правдоподобно. Были проведены и соответствующие эксперимен­тальные исследования, целью которых было доказательство правильности данных взглядов. Было установлено, что излучение, обла­дающее достаточно большой энергией (например, космические лучи), действительно способно вызывать образование органических веществ из неорганических. Например, из смеси паров воды, метана, аммиака, во­дорода под действием ультрафиолетовых лучей, или электрических раз­рядов, имитирующих молнию, образуются органические соединения. Если же действие электрических разрядов осуществляется в течение нескольких недель, из первоисходных веществ действительно образуют­ся аминокислоты и другие сложные органические соединения.

Предполагается даже, что уже в первичной газо-пылевой материи, из которой якобы образовалась Земля, имелись простейшие соединения углерода с водородом и другими элементами, из которых затем и могли быть построены более сложные органические вещества вплоть до белков, превратившихся в итоге в белковое тело и, наконец, в организм.

Наиболее существенным моментом в подобных представлениях является предполагаемое энерговоздействие. Неорганическая материя, как правило, менее энергоёмка, чем органическая. Значит, для образо­вания жизни абсолютно необходимо воздействие некоей энергии. Реша­ющая роль в разных случаях приписывается разной по происхождению энергии. Кто-то отдаёт предпочтение молниям, кто-то склонен считать космические лучи решающим фактором, кому-то видится роль солнеч­ной или земной радиации главной в происхождении живого, иные отдают первенство вулканической деятельности. Однако такой разброд мнений свидетельствует скорее всего о том, что ни один из этих источников не может претендовать на роль фактора жизнеобразования. И это, навер­ное, является одной из причин того, что далеко не все придерживаются мнения, будто жизнь на Земле появилась в результате химической эво­люции. Высказывались, например, идеи внеземного происхождения жизни, в частности, и такая идея, будто бы жизнь была занесена на Землю в виде спор внутри метеоритов, в веществе которых действитель­но обнаружены такие соединения, как аминокислоты и нуклеотиды.

Основываясь на том, что во Вселенной должно быть множество планет, сторонники внеземного происхождения жизни полагают, что на них тоже имеются условия для происхождения жизни, которая и могла быть предвнесена на Землю. Харлоу Шепли считает, что во Вселенной имеется около 1010 планет похожих во всех отношениях на Землю, и на

них вполне возможна жизнь. По расчётам Э.У. Брауна, только в нашей Галактике жизнь могла возникнуть не менее, чем 109 раз. Однако подоб­ный подход нельзя считать конструктивным, т.к. он ничуть не раскры­вает механизма появления жизни вне Земли. Если жизнь перенесена на Землю, то непонятно, как она образовалась там, откуда предвнесена.

Тем не менее идея о существовании жизни вне Земли довольно популярна. Гершель и Араго (XVII — XIX вв) объявляли даже Солнце обитаемым. Джордано Бруно заявлял, что жизнь на Земле далеко не исключение, и что в космосе должно быть множество обитаемых планет. И даже Опарин считал, что жизнь возможна где-то ещё, кроме Земли.

Внеземную жизнь давно пытаются обнаружить, но попытки эти до сих пор не дали положительного результата. В 1976 г в Америке начата программа поиска сигналов иных цивилизаций в ультрафиолетовом диапазоне. Поиск ведётся со спутников от звёзд Эпсилон Эридана, Тау Кита, Эпсилон Индейца, обладающих, по мнению учёных, планетными системами. В Швейцарии решили построить целую систему для поиска внеземных цивилизаций. Это 1500 антен, каждая диаметром около 100 метров. Однако положительных результатов пока нет. Дж.Болл утверж­дает по этому поводу, что внеземная жизнь хотя и распространена очень широко по Вселенной, но она намеренно не вступает в контакт с нами, оставляя нашу часть Вселенной в качестве "космического заповедника".

Сторонники существования внеземной жизни уверены даже, что Земля посещалась (или до сих пор посещается) представителями иной (или иных) цивилизации, и если это не явилось причиной возникновения жизни на Земле, то, по крайней мере, эти визиты имели целью повы­шение уровня нашей жизни (или уровня наших знаний). В подтверж­дение приводятся египетские пирамиды, "космодромы" в Южной Америке, наскальные изображения странных существ "в скафандрах", японские скульптурки "космонавтов", китайские летописи и т.д.

С другой стороны, хорошо известно, что Солнечная система — это весьма редкое и даже уникальное явление в космосе. У подавляющего большинства звёзд имеются приблизительно равные им спутники, а не планеты. Планеты же, если они есть, имеют настолько сложные траек­тории, приводящие к столь резкой смене условий на них, что жизнь земного образца на них никак невозможна. И вообще Земля является практически единственной идеальной планетой для возникновения и существования жизни. Поэтому и смысл имеет рассмотрение вопроса о происхождении жизни именно на Земле.




Рис.6.1 ."Космодром" — изображение "колибри", видимое с высоты птичьего полета

Теория химической эволюции предполагает единоразовое возникновение жизни в виде примитивных форм, развитие которых привело к нынешнему разнообразию организмов. Современные теории мутационного процесса и естественного отбора утверждают, что все фор­мы растений и животных произошли от ранее существовавших более простых организмов, созданных химической эволюцией, путём посте­пенных изменений, накапливающихся в поколениях, а не создавались всякий раз новыми. По некоторым подсчетам, ныне существует около

одного миллиона животных и около четырёхсот тысяч видов раститель­ных организмов. Огромное количество видов вымерло к настоящему времени. А за всю историю жизни число видов превышает миллиард. И все они, как считают, произошли от первичных, используя способность изменяться от низших форм к высшим.

В 1859 году Ч.Дарвин опубликовал книгу "Происхождение видов путём естественного отбора", основная мысль которой следующая. Лю­бая группа животных или растений имеет тенденцию к изменчивости. Организмов каждого вида рождается больше, чем может выжить и далее существовать. В силу этого между организмами начинается борьба за существование. Побеждают и выживают организмы, обладающие какими-либо преимуществами, что позволяет им иметь и преимущество в размножении. А за счёт этого приобретённые положительные качества утверждаются и в потомстве. Постепенное и постоянное приобретение новых положительных признаков и передача их следующим поколениям и есть развитие жизни от простых форм к сложным.

Объясняя появление высокоорганизованных организмов эво­люцией жизни, Дарвин делает основной упор на естественном отборе. Однако сейчас с достоверностью установлено, что реальная борьба между животными (и растениями) за пищу, свет, воду, пространство и т.д. имеет гораздо менее важное значение. Конечно, наиболее жизнеспособ­ные особи действительно получают какие-то преимущества, но какой-либо реальной борьбы их с другими членами данной группы, продвигающей их (или их потомков) по пути развития, совершенно не обнаружено.

Если взять группу различных организмов, живущих на одной территории, то есть там, где и предполагается естественный отбор, то тем более конкуренция не играет сколь-либо значительной роли в существо­вании этих организмов. Напротив, растения и животные оказываются объединёнными во взаимозависимые сообщества, куда входят и компо­ненты неживой природы.

Сейчас получены чёткие данные о том, что биологические причины не позволяют считать, что совершенствование жизни вообще возможно. Наиболее убеждённые в этом заявляют даже, что вообще никакого пути в будущее не существует, что нет вообще никакого прог­ресса. Данные молекулярной биологии и генетики однозначно свиде­тельствуют о невозможности изменения генетического материала. А всякие мутации в смысле изменения структуры хромосом обуславлива-

ют почти обязательное вымирание или самих этих организмов, или их потомков.

Идеи об эволюционном развитии жизни высказывались и намного раньше Дарвина. Похожие мысли можно найти и у древних философов: Фалеса, Эмпедокла, Эпикура и других. Ещё в VI в до н.э. Анаксимандр утверждал, что человек появился на Земле под воздействием солнечных лучей из ракообразных организмов, зародившихся в иле, научившихся поддерживать жизнь на суше, а затем навсегда обосновавшихся на земле и постепенно превратившихся в людей. Три века спустя Аристотель разработал целую теорию постепенного развития жизненных форм — "лестницу природы". Так и Лукреций в поэме "О природе вещей" с позиций эволюции объяснял происхождение растений и животных.

Но и позиция, отрицавшая развитие жизни, существовала с неза­памятных времён.

Карл Линней в 1735 г в книге "Система природы" разработал классификацию животного мира, поместив человека в одну группу с обезьянами, но оговорив при этом, что существует столько видов, сколь­ко Бог создал их в самом начале, отрицая тем самым концепцию эво­люционного происхождения видов. Он утверждал, что виды представляют собой неизменные биологические единицы, созданные не­зависимо друг от друга. "Каждый вид — это потомство одной пары, созданной Богом при сотворении мира", — писал Карл Линней.

Наиболее же популярной и яркой была "теория катастроф" Жор­жа Кювье. Исследуя останки ископаемых форм жизни, Кювье пришел к выводу, что время от времени всё живое на Земле уничтожалось некими катастрофами типа "всемирного пожара" или "великого потопа". А после этого жизнь снова появлялась на Земле в результате актов Боже­ственного творения. Теория катастроф Ж.Кювье не допускала никакой эволюции. Жизнь представлялась абсолютно устойчивым, изначально неподверженным никаким изменениям явлением. И лишь мировые ка­тастрофы изменяли жизненные формы на Земле: старые виды полностью уничтожались, а на их месте появлялись новые. Причём никакой связи между старыми и новыми видами не существует.

К сожалению, теория катастроф Ж.Кювье постепенно перешла из области науки в область истории науки. И доминирующее положение заняла концепция, которую, несмотря на её явное несоответствие фак­там, пытаются отстаивать и ныне. В частности, утверждается, что процесс эволюции не был таким простым и схематичным, как его описал Дарвин. Всё происходило сложнее. И вообще не было прямого пути

развития жизни. И не только и даже не столько естественный отбор играл ведущую роль, сколько действовали такие факторы, как мутационный процесс, дрейф генов, обмен генами между различными популяциями вследствие миграции особей и гибридизации.

Большую роль отводят внешним факторам типа магнитной инверсии (смене полярности геомагнитного поля), извержения вулка­нов, земной радиации, космических лучей и т.д. Если сами организмы не могут изменяться, то якобы подобное внешнее воздействие может их изменить и тем самым продвинуть к высшим формам.

Иначе говоря, от идеи эволюции так и не отказались, хотя и звучит она уже по-новому. Эволюция — это уже изменения в генах и хромосо­мах. А основные принципы эволюции формулируют следующим обра­зом. 1. Эволюция происходит с разной скоростью в разные периоды. Сейчас она идёт быстро, появляется много новых видов, а старые вымирают. 2. Эволюция различных типов идёт с разной скоростью. Так, плеченогие за последние 500 млн лет совершенно не изменились, человек же много раз появлялся и вымирал в различных вариациях за последние несколько сот тысяч лет. 3. Новые виды образуются не из самых высоко­развитых, а из простых. 4. Эволюция не всегда идёт от простого к слож­ному, естьи "регрессивная эволюция", когда более сложные формы дают начало простым. Например, большинство паразитов произошли якобы от свободно живущих предков, имевших более сложную организацию. 5. Эволюция затрагивает популяции, а не отдельные особи, и происходит она в результате мутирования, дифференциального воспроизведения, естественного отбора и дрейфа генов.