Многовековые исследования и попытки решения вопросов возникновения жизни на Земле породили разные концепции.
1. Креационизм (creatio – создание, творение).Направление в естественных науках, объясняющих происхождение мира актом сверхъестественного творения и отрицающее эволюцию. Христианское представление о сотворении мира изложено в библии. По библии весь мир и населяющие его организмы были созданы творцом (Богом) из ничего, из пустоты. Креационизм утверждает постоянство, неизменность всех видов живых организмов, сотворенных Богом в результате единовременного акта.
Так, в Библии акт творения, продолжавшийся в течение шести дней, изображается следующим образом.
1 – й день: Бог создал небо и землю, а также свет и воду, т.е. материал, который стал началом единой Вселенной.
2 – й день: Бог создал небо, которое разделило воды верхние и нижние.
3 – й день: Бог указал воде место, куда течь, чтобы обнажилась суша. Затем он покрыл сушу травами и деревьями.
4 – й день: Бог создал солнце, луну и звезды.
5 – й день: Бог создал «пресмыкающихся, душу живую» в воде.
6 – й день: Бог создал и «зверей земных по роду их, и человека «по образу Своему, по образу Божию».
Наука не в состоянии опровергнуть идею о божественном сотворении первозданной Вселенной и теологические взгляды на возникновение жизни. Современной наукой допускается и такая возможность. Креационистическая теория является полностью противоположной эволюционисткой, которая основана на человеческом разуме и связывает возникновение жизни с длительным процессом универсальной эволюции природы, взаимодействием порядка и хаоса и ее самоорганизацией, упорядочением на определенном этапе. Несмотря на претензии на непогрешимость, которые пытается предъявить каждая из этих концепций, с научной точки зрения обе они носят лишь вероятностно – гипотетический характер.
2. Теория спонтаного самозарождения(теория витализма (vitalis - жизненный).
На протяжении тысячелетий люди верили в возможность самопроизвольного зарождения жизни, считая его обычным способом появления живых существ из неживой материи. Эта теория была распространена в древнем Китае, Вавилоне и Египте. Считалось, что рыбы могли зарождаться из ила, черви – из почвы, мыши – из тряпок, светлячки – из утренней росы, мухи – из гнилого мяса. Аристотель придерживался теории спонтанного самозарождения. Согласно гипотезе Аристотеля, определенные «частицы» вещества содержат некое «активное начало» которое при подходящих условиях может создать живой организм, например, если из воздуха проникла «жизненная сила». В XVII в. итальянский ученый Ф. Реди экспериментально показал невозможность самозарождения живого. В нескольких стеклянных сосудах он поместил кусочки мяса. Часть из них он оставил открытыми, а часть прикрыл кисеей. Личинки мух появились только в открытых сосудах, в закрытых их не было. Однако противники Ф. Реди утверждали, что в закрытые сосуды не могла проникнуть «жизненная сила» и поэтому там не появились личинки мух. Окончательно версия о постоянном самозарождении живых организмов была опровергнута в середине XIX в. Л. Пастером. Он поместил простерилизованный бульон в колбу с длинным узким горлышком S – образной формы. РИС С ИНТЕРНЕТА Бактерии или находящиеся в воздухе организмы оседали под действием силы тяжести в нижней, изогнутой, части горлышка. Тогда как воздух поступал в саму колбу. Проходили месяцы, а содержимое колбы оставалось стерильным. Проникнуть в колбу и вызвать разложение бульона бактерии могли лишь при отламывании горлышка или поворачивания колбы так, чтобы раствор омывал колено горлышка и стекал обратно в колбу. Эти и другие сходные опыты убедительно показывали, что в современную эпоху живые организмы любого размера происходят от других живых организмов. Таким образом, возникал вопрос о происхождении первых живых организмов. Отрицание факта самозарождения жизни в настоящее время не противоречит представлениям о принципиальной возможности развития жизни в прошлом из неорганической материи. На определенной стадии развития неорганической природы жизнь может возникнуть как результат естественных процессов.
3. Гипотеза панспермии. Эта теория выдвигает идею внеземного происхождения жизни, предложена в 1865 году немецким ученым Г. Рихтером и окончательно сформулированной шведским ученым Аррениусом в 1895 году. Она утверждает, что жизнь могла возникнуть один или несколько раз в разное время и в разных частях галактики или Вселенной. Согласно этой гипотезе жизнь могла распространяться от одной галактики к другой в виде спор жизни. Кроме того, по мнению некоторых ученых, Земля и, возможно, другие первоначально лишенные жизни планеты могли быть намеренно наделены жизнью какими – то разумными существами, обитателями тех районов Вселенной, которые в своем развитии опередили нашу цивилизацию на миллиарды лет. Для обоснования этой теории используются многократные появления НЛО; наскальные изображения предметов, похожих на ракеты и «космонавтов», а также сообщения якобы о встречах с инопланетянами. При изучении материалов метеоритов и комет в них были обнаружены многие «предшественники живого» - такие вещества как «цианогены», синильная кислота и органические соединения, которые, возможно, сыграли роль «семян», падающих на голую Землю. Появился ряд сообщений о нахождении в метеоритах объектов, напоминающих примитивные формы жизни, однако доводы в пользу их биологического происхождения не кажутся учеными убедительными. Кроме того, часть ученых утверждает, что споры жизни должны были погибнуть в мощном ультрафиолетовом излучении Солнца и не смогли бы достичь поверхности Земли. Эту гипотезу в настоящее время нет возможности ни подтвердить, ни опровергнуть.
4. Теория стационарного состояния. Согласно этой теории, Земля никогда не возникала, а существовала вечно. Она всегда способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то незначительно. Виды также никогда не возникали, они существовали всегда, и у каждого вида есть лишь две возможности – либо изменение численности, либо вымирание. В качестве примера они приводят представителя кистеперых рыб – латимерию. По палеонтологическим данным кистеперые вымерли в конце мелового периода. Однако это заключение пришлось пересмотреть, когда в районе Мадагаскара были найдены живые представители кистеперых.
5. Биохимическая эволюция (теория абиогенеза). Жизнь возникла в результате процессов, подчиняющихся химическим и физическим законам. В 20-е годы XX в. русский ученый А.И. Опарин (1924 г.) и англичанин Дж. Холдейн (1928 г.) высказали предположение о самопроизвольном зарождении жизни из неорганической материи. Суть ее в том, что появлению жизни на древней Земле обязательно должно было предшествовать абиогенное образование органических соединений. Центральное положение гипотезы Опарина – идея химической эволюции, приведшей к образованию простейших органических соединений из неорганических под воздействием сильнодействующих физико-химических факторов (температура, ультрафиолетовое и рентгеновское облучение, мощные электрические разряды, атмосферное давление). В лаборатории Опарина были синтезированы не только аминокислоты (в смеси формальдегида и солей аммония под воздействием ультрафиолетового облучения), но и растительные пигменты (порфирин из пиррола и формальдегида).
Основные этапы происхождения жизни на Земле
(теория Опарина)
1. Химическая эволюция. Солнце и планеты Солнечной системы образовались примерно 4,5 млрд. лет назад из диффузного газопылевого облака, конденсировавшегося под действием сил гравитации. Земля вначале была холодная, но в дальнейшем благодаря распаду содержащихся в ней радиоактивных элементов она стала разогреваться (в недрах температура достигла 1000 0С и выше). Вещества Земли на этой стадии ее развития вступали между собой в химические реакции. Среди продуктов реакций было много газов. Под громадным давлением они вырывались на поверхность Земли, благодаря чему образовывалась ее первичная атмосфера. В ее составе, вероятно, содержалось много водяного пара и газов: N2, CO2, СО, Н2S, NH3, СН4 при полном отсутствии О2. После того, как температура на поверхности Земли стала ниже 100 0С, начался период дождей, вследствие чего образовались моря и океаны. В горячей дождевой воде растворялись аммиак, углекислый газ, метан, а также соли и другие вещества, вымываемые из поверхностных слоев Земли. Благодаря отсутствию в первичной атмосфере кислорода и озона, обладающих способностью поглощать ультрафиолетовые лучи и ионизирующие излучения, эти богатые энергией виды излучений воздействовали на поверхность Земли с большой интенсивностью. Грозы были часты, необычны по силе. Под влиянием ультрафиолетовых лучей, проникающего излучения и электрических разрядов между веществами, растворенными в первобытном океане, происходили химические реакции, в результате которых образовывались простейшие органические соединения (углеродистые), постепенно эти соединения усложнялись в процессе предбиологической эволюции.
2. Биохимическая эволюция. Химическая эволюция сменилась биохимической. Этот процесс был неразрывно связан с геологической эволюцией Земли. А.И. Опарин предположил, что под действием электрических разрядов, тепловой энергии, ультрафиолетовых лучей на газовые смеси, содержащие пары воды, аммиака, метана и других газов, появились аминокислоты, нуклеотиды и их полимеры (белки и нуклеиновые кислоты), которые по мере увеличения концентрации органических веществ в «первичном бульоне» гидросферы Земли способствовали возникновению коллоидных систем, так называемых «коацерватных» капель.
3. Возникновение коацерватов. Опарин считал, что переход от химической эволюции к биологической требовал обязательного возникновения индивидуальных фаз – обособленных систем, способных взаимодействовать с окружающей внешней средой, используя ее вещества и энергию, и на этой основе способных расти, множиться и подвергаться естественному отбору. Органические молекулы имеют большую молекулярную массу и сложную пространственную конфигурацию, поэтому они окружены водной оболочкой. При определенных условиях (например, в отсутствии электролитов) водная оболочка приобретает четкие границы и отделяет молекулу от окружающего раствора. Молекулы, окруженные водной оболочкой, могут объединяться, образуя многомолекулярные комплексы – коацерваты (сгустки). Капли отделены от окружающей среды резкой границей раздела, но они способны поглощать извне вещества по типу открытых систем. Опарин предположил, что органические вещества сталкивались друг с другом в сравнительно неглубоких местах первичных водоемов, прогреваемых Солнцем. Под действием ультрафиолетовых лучей (их энергии) протекали химические реакции между органическими соединениями. Результатом этих реакций стали коацерваты. Они были способны поглощать из внешней среды различные органические вещества. Это обеспечивало возможность первичного обмена веществ со средой. Естественный отбор способствовал выживанию наиболее устойчивых коацерватных систем (рис. 41).
Рис. 41. Сборка коацерватов
Таким образом, по Опарину коацерваты – первичная доклеточная структура. Она была открыта и наделена способностью к первичному метаболизму, хотя и не имела системы для передачи генетической информации. Это были микросистемы.
Переход к биологической эволюции. Микросистемы усложнялись за счет естественного отбора и превращались в целостные многомолекулярные системы, фазо - обособленные от среды определенной границей, но сохраняли с ней взаимодействие по типу открытых систем. Только такие системы, черпающие из внешней среды вещества и энергию, могли противостоять нарастающей энтропии и даже способностью к ее уменьшению в процессе своего роста и развития, что является характерным признаком всех живых систем. Коацерватные капли могли себя воспроизводить. Естественный отбор сохранял такие системы, в которых более совершенной была функция обмена веществ. Выживающие в ходе естественного отбора системы имели специфическое строение белков и нуклеоподобных полимеров. Они обусловили появление наследственности. С этого момента началась биологическая эволюция.
Сильная сторона теории Опарина. Доказательство абиогенного синтеза органических веществ в лабораторных условиях.
Слабая сторона теории Опарина. Допущение возможности самовоспроизведения коацерватных структур в отсутствии генетического кода, т.е. молекул ДНК и РНК.
Таким образом, Опарин не смог раскрыть переход от химической эволюции к биологической. В 1928 г. Дж. Холдейн, независимо от Опарина, пришел к сходным выводам. Он высказал предположение, что источником энергии для образования органических соединений на Земле служило ультрафиолетовое излучение Солнца. Аминокислоты, сахара и другие соединения накапливались в первичных океанах до тех пор, пока не приобрели консистенцию «теплого разжиженного бульона». Именно в таком «первичном бульоне», вероятно, и возникла жизнь.
Современная теория возникновения жизни на Земле, называемая теорией биопоэза, была сформулирована в 1947 году английским ученым Дж. Берналом.
Основные периоды биопоэза
I. Абиогенное возникновение биологических мономеров (химическая эволюция).
1) 4500 млн. лет назад Земля представляла собой холодную сферу, состоящую из оксидов, карбанатов и карбидов металлов, а также газов, вырывающихся из недр, благодаря активной вулканической деятельности.
2) На Земле шло повышение температуры за счет уплотнения коры, распада радиоактивных соединений и потока ультрафиолетового излучения Солнца.
3) В результате этого вода была в состоянии пара, который постоянно поднимался высоко и в холодном пространстве конденсировался в облака, образуя тучи, что привело к сильным ливням, сопровождавшимся непрерывными молниями. Образовывались неглубокие водоемы, заполненные дождями.
4) Горячие лавовые потоки и вулканический пепел создавали разнообразные быстро меняющиеся условия, в которых могли протекать реакции синтеза органических соединений – мономеров (аминокислоты, нуклеотиды, сахара, жирные кислоты). Они могли образовываться лишь из тех неорганических соединений, которые в изобилии присутствовали в атмосфере древней Земли (водород, метан, аммиак). Ультрафиолет был основным источником энергии. Свободного кислорода не было, он входил в состав различных соединений, образуя множество минералов в земной коре. Этот период возникновения жизни длился примерно 1000 млн. лет.
Доказательство абиогенного синтеза
Этап химической эволюции на Земле был доказан в лабораторных условиях в 1953 году американскими учеными Миллером и Юри. Они смогли имитировать условия древней Земли, создав воздухонепроницаемый аппарат (рис. 42).
Рис. 42. Аппарат Миллера
Через систему труб подавалась смесь газов метана, аммиака и водорода, кипящая вода служила источником водяного пара, с помощью холодильника поддерживалась циркуляция газовой смеси через сосуд, источником энергии послужил электрический заряд, который пропускали в течение нескольких дней при напряжении 60 w. Через 6 дней в водной фазе аппарата образовались различные органические вещества, среди них были обнаружены биологические мономеры: мочевина, молочная кислота, несколько различных аминокислот.
Заменяя источники энергии и смесь газов в аппарате, ученые смогли получить в последующих экспериментах не только аминокислоты, но и некоторые сахара, жирные кислоты, азотистые основания, рибозу и дезоксирибозу. Теория абиогенного синтеза органических соединений получила свое подтверждение. Последующие этапы биопоэза основываются в основном на логике.
II. Биохимическая эволюция (образование биологических полимеров). Встал закономерный вопрос, какие биополимеры возникли на древней Земле первыми: белки или нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК). Белки (полипептиды) – биополимеры, состоящие из соединенных друг с другом с помощью пептидных связей 20 аминокислот в разной последовательности, но их синтез на рибосоме осуществляется на основе генетического кода, кроме того, полипептиды не обладают способностью к самовоспроизведению, как нуклеиновые кислоты. В свою очередь, нуклеиновые кислоты (биополимеры, мономером которых являются 4 нуклеотида) не могут осуществлять процесс самовоспроизведения в отсутствии ферментов, которые по своей химической природе являются белками.
Американский ученый С. Фокс нагревал сухую смесь аминокислот и после охлаждения и растворения в воде обнаружил белковоподобные молекулы со случайной последовательностью аминокислот. Он предположил, что на древней Земле аминокислоты концентрировались в испаряющихся водоемах, а затем полиризовались под действием тепла лавовых потоков или входе высушивания под действием солнечных лучей. Последующие дожди растворяли полипептиды. Таким образом, можно представить, что на древней Земле, могли образовываться полипептиды, некоторые из которых могли обладать каталитической активностью.
Однако в настоящее время после открытия Т. Чеком в 1982 году каталитической активности РНК стали предполагать, что молекулы РНК были первыми биополимерами на Земле. В 80-е годы XX века был открыт «мир РНК».
Свойства РНК
1) РНК наделена такой же «генетической памятью», как и ДНК;
2) Нет организмов, в которых отсутствовала бы РНК, но есть множество вирусов, геном которых составляет РНК, а не ДНК;
3) РНК способна самовоспроизводиться в отсутствии ферментов;
4) РНК сама обладает каталитической активностью;
5) На РНК при помощи фермента обратной транскриптазы может синтезироваться цепочка ДНК
На основе этого было сделано предположение, что цепочка передачи генетической информации эволюционировала в направлении РНК – белок – ДНК. ДНК лучше приспособлена для долговременного хранения информации. Наличие сахара – дезоксирибозы делает молекулу ДНК более устойчивой к гидролитическому расщеплению в слабощелочных водных растворах. Именно такие растворы были в первичных водоемах и сохранились в современных клетках. Наличие двух цепей ДНК облегчает процесс удвоения и исправления ошибок, возникающих в любой из двух цепей. Кроме того, у ДНК С - Н связи более прочные, чем С - ОН связи РНК. Возможно, благодаря активности древнего белка близкого современному ферменту обратной транскриптазе образовались первые молекулы ДНК. В этот период поверхности водоемов были покрыты липидными пленками (соединение жирных кислот со спиртами), которые образовались на этапе химической эволюции.
В 2009 году ученым из Манчестера на основе уникальной технологии удалось синтезировать из элементов неживой природы при обычных для земного климата условиях молекулу РНК, которая обладает способностью к самовоспроизведению.
III. Образование и эволюция биологических мембран. Липидные молекулы структурно состоят из неполярных углеводородных «хвостов» и заряженных «головок». На поверхности водоемов «хвосты» торчали наружу, а «головки» были обращены в воду. Белковые молекулы, растворенные в водоемах, благодаря электрическому притяжению присоединялись к «головкам». На поверхности водоемов возникал двойной липопротеидный слой. Из-за порывов ветра поверхность океана изгибалась от нее отрывались пузырьки, поднимались в воздух, а когда падали вновь покрывались вторым липо-белковым слоем. Такая четырехслойная оболочка могла стать прародительницей современной мембраны.
IV. Возникновение прокариот. Первые организмы на древней Земле были прокариотами (лишенные ядра): сине-зеленые водоросли и бактерии.
Первые организмы были анаэробными гетеротрофами. Они размножались, получали пищу и энергию из органических и минеральных веществ абиогенного происхождения в изобилии имевшихся в окружающей среде. Способом обмена веществ им служило брожение – процесс ферментативного превращения органических веществ. Запасы органических молекул абиогенного происхождения постепенно истощались и исключительным событием стало возникновение бактериального фотосинтеза. При этом источником энергии являлось Солнце, а результатом было накопление органических веществ биогенного происхождения. Побочным продуктом такого фотосинтеза является кислород, который привел к появлению озонового слоя, который защитил первичные организмы от ультрафиолетового облучения и положил конец абиогенному синтезу органических молекул. Возник автотрофный тип питания и аэробное дыхание. Сегодня большинство представителей растительного и животного царства – облигатные (обязательные) аэробы.
V. Возникновение и эволюция эукариот (ядерные). Считают, что предками эукариот были прокариотические клетки. Согласно теории клеточного симбиоза, эукариотическая клетка представляет сложную структуру, состоящую из нескольких прокариотических клеток, которые взаимодополняют друг друга в пределах общей клеточной мембраны. В пользу симбиотической теории происхождения эукариот говорит внешнее и внутреннее сходство митохондрий и хлоропластов со свободноживущими бактериями.
1) в течение 700-800 млн. лет эукариоты были одноклеточными;
2) возникновение митоза привело к появлению многоклеточности. Основным способом размножения было бесполое;
3) возникновение полового процесса. Вначале половой процесс был примитивный по типу копуляции – взаимное объединение клеток с полярными свойствами, специализированные половые клетки отсутствовали. В результате появились клетки с диплоидным набором хромосом;
4) возникновение мейоза привело к возникновению специализированных половых клеток с гаплоидным набором хромосом.
Дж. Бернал считал, что возникновение пола привело к окончательному утверждению жизни на Земле.
Концепции голо и генобиоза
Из центральных вопросов гипотез происхождения жизни на Земле является вопрос о характере той предбиологической системы, которая предшествовала появлению «живых систем», т.е. субстанций, наделенных признаками жизни.
1) концепция голобиоза. – методологический подход в вопросе происхождения жизни, основанный на убеждении в первичности структуры, типа клеточной, наделенная способностью к элементарному обмену веществ при участии ферментативного механизма. К этой группе относится гипотеза А.И. Опарина.
2) концепция генобиоза (голый ген). – методологический подход в вопросе происхождения жизни на Земле, основанный на убеждении первичности молекулярной системы со свойствами первичного генетического кода.
Сторонником теории генобиоза был Дж. Холдейн. С идеей первичности молекулярной системы тесно связано одно из фундаментальных свойств живой материи – способность к стереоспецифической комплементарной репродукции. Л. Пастер, исследуя строение кристаллов солей и их водных растворов виноградной кислоты биологического происхождения, обнаружил у них оптическую активность, т.е. способность отклонять поляризованный луч. Он открыл неотъемлемое свойство живой материи, что в последствие получило название молекулярной хиральности. У солей и их растворов виноградной кислоты небиологического происхождения этого свойства не наблюдалось, неживая материя всегда симметрична. Наличие ассиметрии свидетельствовало о молекулярной природе этого явления.
Л. Пастер задался этим вопросом. Ответ его был достаточно определенным. Превращение молекулярносимметричных веществ неживой природы в молекулярнодисимметричные живой неразрывно связан с происхождением живой материи. По мнению Л. Пастера, это могло происходить постепенно, по мере воздействия на неживую косную материю особых «диссимитричных сил», вызывающих диссиметризацию молекул этой материи. Силы эти носили космических характер и могли быть мощными электрическими разрядами, геомагнитными колебаниями, вращением Земли вокруг Солнца и т.д. Воззрения Пастера относятся к концепции генобиоза, т.к. Пастер первым (в этом его заслуга) рассмотрел проблему зарождения жизни из неживой материи на молекулярном уровне.
В настоящее время считается, что в преджизненный период образования на Земле органических соединений возникал только рацемат – хаотическая смесь органических молекул обеих пространственных конфигураций. Рацемат, возникший при абиогенном синтезе органических молекул, был примером равновесного, симметричного состояния конечного продукта синтеза.
При переходе к жизни у соответствующих органических соединений вдруг произошла сортировка молекул и возникла хиральность. Как это произошло, почему у белков отсортировались молекулы с L – конфигурацией, а у ДНК и РНК – молекулы с D – конфигурацией? На эти вопросы пока ответа нет. Однако можно высказать предположения, опираясь на понимание процессов самоорганизации в природе.
Переход к жизни, рассматриваемый как самоорганизация вещества, мог произойти в условиях, когда открытая система (предшественница биосферы) находилась в крайне неравномерном, критическом состоянии. Присущая биосфере хиральность подтверждает, что именно таким и было состояние перехода. Возникновение хиральности потребовало определенных энергетических вложений, необходимая энергия поступала извне. Что касается L – и D – конфигураций, то наблюдаемые особенности молекул белков и нуклеиновых кислот биосферы могли возникнуть по чисто случайным причинам, закрепившись затем в генетическом аппарате, но не исключено и то, что здесь присутствуют какие – то пока нам неизвестные важные для жизни причины.
Переход от рацемата к хиральности не мог произойти в ходе эволюционного, плавного развития, здесь имел место скачок со всеми характерными чертами самоорганизации вещества, т.е. проявились характерные черты фазового перехода.
Таким образом, считается, что одновременно с генетическим возник и стереохимический код. Его функцией стало кодирование построения хирально чистых мономеров, наличие которых необходимо для комплементарного взаимодействия молекул субстрата и ферментов при биохимических реакциях. По своей химической природе эти мономеры были макромолекулами РНК. В возникновении хиральности, а также первичных молекул РНК имел место скачок, а далее шел процесс эволюции от РНК к белку, а затем к образованию молекулы ДНК.
Установлено, что хиральная чистота живых организмов важна: полимеры хирально нечистого состава менее прочны, медленнее растут и быстрее разрушаются, чем хирально чистые.
Вопросы для повторения
1. Какие определения жизни существуют в науке?
2. В чем заключается смысл теории креационизма?
3. Опишите теорию витализма.
4. В чем смысл гипотезы панспермии?
5. В чем заключается смысл теории стационарного состояния?
6. Опишите основные этапы происхождения жизни на Земле по теории А.И. Опарина.
7. В чем заключается смысл теории происхождения жизни на Земле Д. Холдейна?
8. Опишите химическую эволюцию на Земле по теории Д. Бернала.
9..Приведите доказательства абиогенного синтеза.
10. Опишите биохимическую эволюцию на Земле по теории Д.Бернала.
11. В чем заключается «мир» РНК?
12. Опишите образование и эволюцию биологических мембран по теории Д. Бернала.
13. Опишите возникновение и эволюцию прокариот и эукариот.
14. В чем заключается концепция голо и генобиоза?
15. В чем заключается молекулярная хиральность живых организмов?
РАЗДЕЛ VI
ЭВОЛЮЦИЯ ЖИВЫХ СИСТЕМ
Целесообразность живых организмов. Многообразие и разнообразие живых систем поражает воображение. За все время эволюции жизни на Земле существовало колоссальное количество различных видов живых организмов: 750 - 800 млн. (большая часть из них прекратила свое существование). В конце прошлого века было описано более 500 тыс. растений и не менее 1,5 млн. видов животных, около 40 тыс. видов грибов и более 3 тыс. прокариот, а также до 200 видов вирусов. В настоящее время большинство исследований и классификаций живых организмов свидетельствуют о том, что общее число видов растений и животных, обитающих на Земле, равняется 5 млн., причем подавляющее большинство современных живых организмов – это тропические насекомые, многие из которых еще не изучены. Однако, исследователи обитателей тропических лесов утверждают, что только в тропиках имеется около 50 тыс. видов деревьев и примерно 30 млн видов насекомых. Речь пока не велась о простейших видах живых организмов на Земле, которых более 50 млн. Как возникло такое многообразие? При изучении живых организмов поражает воображение их целесообразность или максимальная приспособленность к тем факторам среды, в которых они обитают. Как возникла такая приспособленность? Существует две основных концепции при ответе на эти вопросы. Первая, самая древняя – это представление о божественном сотворении мира (креационизм). Видов животных и растений столько, сколько создано богом, они неизменны. Организмы построены в соответствии с изначальной целесообразностью, т.е. в зависимости от цели, которую поставил творец. Вторая концепция – это концепция эволюции органического мира. Все виды на Земле прошли длительный исторический путь развития от более простых форм к более сложным, их приспособленность – это результат действия естественного отбора. Эта концепция утвердила себя с середины XIX века (1859 г) после выхода книги «Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение избранных пород в борьбе за жизнь» английского естествоиспытателя Ч. Дарвина.
