Теория за Божественото начало.
Хилядолетия наред различни религии и учени са обясняват възникването на живите същества по Земята с волята и творческата сила на бога. Едновременно или в известна последователност той е създал всички организми, които населяват Земята, такива, каквито са сега. С това се отричава и еволюцията на организмовия свят. Дори един от най-големите естествоизпитатели на всички времена шведът Карл Линей, който е живее през XVIII-ти век, твърди същото, което е учи и християнската църква, а именно, че толкова са видовете растения и животни по Земята, колкото ги е създал всемогъщият бог.
В Библията са взаимствани данни за сътворението на света от древновавилонски и древноегипетски митове, които разкриват древните представи за възникването на света – продукт на фантастика и мистицизъм. Митовете обаче властват над умовете на хората, защото според тях сътворението е процес, протекъл еднократно и е бил недостъпен за наблюдение – достатъчно основание да се изнесе цялата теория за божественото сътворение извън рамките на научните изследвания. Според хипотезата за Божествения произход на света сътворението е еднократно протекъл процес, който е бил недостъпен за наблюдение, което го поставя извън рамките на научното изследване
Теория за произволното самозараждане (generatia spontanea).
В древността има учени, които са се опитват да обяснят с естествени причини появата на живите същества. Те обясняват възникването на живите организми по земята без участието на бога. Тази теория е разпространена в древен Китай, Вавилон и Египет. Според нея животът се е заражда от неживата материя без участието на свръхестествени сили, а с помощта на слънчевата топлина и влагата. Така редица древногръцки и римски учени смятат, че дори висши животни, като риби и жаби, могат да се зародят от тинята под влиянието на слънчевите лъчи. Един от най-великите мислители на древността – Аристотел (384-322 г. пр. н. е.), също е бил привърженик на тази теория. Според неговата хипотеза определени “частици” вещество съдържат някакво “активно начало”, което при подходящи условия може да създаде жив организъм.
Идеята за самозараждането на организмите от неживата материя се е подкрепя и от много известни учени и философи – английският физик Исак Нютон, френският философ Рене Декарт и др. Трябва да изминат столетия, преди някои биолози да дръзнат да се усъмнят в непоклатимия дотогава авторитет на древните учени и чрез прости опити да докажат, че дори низши животни не могат да се самозараждат.
Опитът на Л. Пастьор е широко известен в науката. Той поставя в колба хранителен бульон, който предварително възварява, за да убие евентуално съдържащите се в него микроорганизми. Колбата затваря с есовидна стъклена тръба, отворена в единия си край – т.е. осигурява достъп на въздух до бульона. Всички проникнали от външната среда бактерии, цисти, спори се “утаяват” в извивките на тръбата и не достигат до бульона. Дори и след месеци в бульона не били открити микроорганизми – той остава стерилен. При разклащането на течността в колбата, така че да отмие есовидното гърло на тръбата, само след кратък период от време в бульона вече се наблюдавало развитие на множество микроорганизми. С опитите на Луи Пастьор идеята за самозараждането вече се счита за напълно опровергана и се разглежда само като исторически факт.
В потвърждение на идеите не Реди, използвайки методите на Л. Спаланцани, Луи Пастьор доказва верността на теорията за биогенезата (постепенното развитие на живота). Тази теорията поражда друг проблем. След като за възникването на жив организъм е необходим друг жив организъм, то откъде се е взел първият? Създадена била теорията за стационарното състояние.
Днес се допуска, че ако самозараждане на живи същества на Земята не е възможно понастоящем, то такъв процес е можел да се извърши в далечното минало, когато условията на повърхността на нашата планета са били твърде различни от днешните. Естествено, не може да се очаква, че даден жив организъм, колкото и просто да е устроен той, би могъл да се зароди направо от неорганичната материя на нашата планета. Очевидно трябвало е да бъдат изминати редица етапи, преди да се достигне до първите, макар и най-просто устроени живи същества на Земята.
Теория за стационарното състояние.
Съгласно тази хипотеза Земята никога не е възниквала, а е съществувала вечно, както и животът на нея. Според малобройните привърженици на тази хипотеза видовете не са възниквали, а са съществували винаги.
Съвременните методи за определяне възрастта на земните пластове – датиране, показват все по-високи стойности за възрастта на Земята, което дава основание на привържениците на теорията да приемат за научно вярно твърдението, че Земята е съществувала винаги. Всеки вид е имал две възможности – или да увеличи числеността си, или да загине. Малобройните привърженици на тази теория използват палеонтологичните данни за потвърждаване на своите възгледи. Откриването на дадено изкопаемо в определен земен пласт те обясняват с увеличаването на числеността или с преместването на вида, към който то се отнася, от едно място на друго.
Теория на Чарлз Дарвин.
В следсвие на големия брой наблюдения по зоология, ботаника, геология, палеонтология и антропология, които направил по време на околосветското си пътешествие с кораба “Бигъл”, великият англичанин Чарлз Роберт Дарвин идва до убеждението, че постепенно, вследствие продължителен процес на изменения, усложнения, преобразования и развитие от първичните най-прости организми се образува сложният и многообразен растителен и животински свят. Още преди него някои естественици, като дядо му Еразъм Дарвин и Ламарк, се обявяват против учението за неизменчивост на видовете. Но едва Чарлз Дарвин успява да приведе убедителни, неопровержими доказателства за еволюционния процес.
През 1859 година Дарвин издава книгата си “Произход на видовете”, в която излага своята еволюционна теория. Основни положения в неговото учение са следните. Видовете растения и животни не са постоянни, а се изменят, като живеещите в наши дни организми произлизат от други, живели преди тях. В природата има борба за съществуване и победители в нея излизат най-добре приспособените организми. Това става чрез естествен отбор, който лежи в основата на еволюционния процес. Наблюдаваната в живата природа целесъобразност се е създавала и се създава чрез естествен отбор на полезните за организма изменения.
През 1871 г. публикува друго голямо съчинение по теория на еволюцията – “Произход на човека и половият отбор”, където доказва, че човекът е произлязъл от човекоподобна маймуна, а не е създаден от бога.
Учението на Дарвин, което е посрещнато враждебно от различни консервативно настроени учени и от църквата, полага началото на научната биология. То се е утвърждава в упорита борба срещу идеалистическите и религиозни заблуди и днес е всепризнато във всички културни страни на света.
Дарвиновото учение поставя и следния въпрос: ако всички организми на Земята – измрели и днес живеещи – са произлизали винаги от някакъв по-стар от тях вид, то как са се появили първите живи същества на нашата планета? Този въпрос би могъл да има два отговора. Единият от тях е, че тези организми са се самозародили върху нашата планета, а вторият – че първите организми на Земята са попаднали на нея отвън, т.е. от космическото пространство.
Теория за панспермията.
Твърдението, че животът на Земята може да е дошъл от космоса не е ново. Още от дълбока древност съществува така нареченото учение за панспермията. Тази теория не предлага механизъм, обясняващ възникването на живота, а прокарва идеята за извънземния произход, изказана още през V век пр. н. е. от гръцкия учен Анаксагор. Съгласно теорията за панспермията животът във вселената е вечен и неговите зародиши се намират навсякъде в нея.
През 1865 година германецът Х. Рихтер изказва една хипотеза, известна като “теория на етернизма” (“етернус” значи “вечен” на латински). Това учение се опитва да съчетае дарвинизма с панспермията. Рихтер приема, че по-висшите растения и животни произлизат по еволюционен път от по-нисши. Но най-простите организми според него са пренесени на Земята от космическото пространство, тъй като животът е вечен и той само бива пренасян от една планета на друга. Към края на XIX и началото на XX век привърженици на теорията на етернизма са някои от най-видните естествоизпитатели в света като Херман Хелмхолц, Уилям Томсън и Сванте Арениус. По отношение на това, как може да стане пренасянето на зародишите на живота, така наречените “космози”, от една планета на друга, са изказвани различни предположения.
Според мнението на самия Рихтер, а също така на Хелмхолц и Томсън, това става чрез метеоритите. Тези учени допускат, че като се откъснат от дадена планета, на която има живот, метеоритите могат да отнесат в космическото пространство и да пренесат до друга планета различни “космози” – например спори от бактерии.
През 1884 г. шведския биохимик Сванте Арениус разработва друга хипотеза за “космичната посявка” (панспермията). Според Арениус пренасянето на живот от едно небесно тяло на друго става посредством светлинните лъчи. Според него спори от бактерии и други микроорганизми могат да бъдат отнесени от възходящи въздушни течения в горните слоеве на атмосферата и благодарение на налягането на светлинните лъчи да попаднат в космическото пространство, а оттам и на други планети.
Видни учени твърдят, че при навлизането в плътните слоеве на земната атмосфера метеорите се нажежават да такава степен, че всякакви форми на живот в тях биха загинали от висока температура. От друга страна, дори слънчевите лъчи да биха могли да отнесат спори от бактерии и други микроорганизми в космическото пространство, тези “космози” пак биха загинали там поради убийственото въздействие на космическите и ултравиолетовите лъчи.
Идеята за панспермията е жива и сега. Според един от най-новите варианти на тази теория, наречена още “инфекциозна теория”, животът на Земята е бил пренесен от жители на други планети, посещавали Земята с космически кораби (НЛО).
Привърженици на тази хипотеза са и много съвременни учени, в това число и академик
В. Вердански. Те представят редица аргументи в защита на хипотезата. Някои от тях са:
-Голямото количество метеоритен прах, който пада на Земята (около един тон за 24 часа);
-Високата устойчивост на много микроорганзими към големи температурни амплитуди (от близки до абсолютната нула до 80-90С);
-Високата устойчивост на микроорганизмите към продължителната липса на вода;
-Възможността на спорите да преживяват в условията на силен и продължителен вакуум;
-Устойчивостта на микроорганизмите към силна радиация (експериментално е доказано, че те издържат на значително по-високи дози йонизиращо лъчение, отколкото това в космическото пространство) и др.
Друг от съвременните привърженици на хипотезата за извънземния произход на живота е известният английски учен, лауреат на Нобелова награда, Франсис Крик. Той заедно с американския учен Лесли Оргел публикуват статията “Направлявана панспермия”. Според тях “някаква примитивна форма на живот е била съзнателно донесена на Земята от друга цивилизация”.
Техните допускания се основават на следното:
-На борда на космическия кораб на извънземна цивилизация “трябва да е имало” микроорганизми от много видове. Радиусът на нашата Галактика е около 106 светлинни години, така че според Крик и Оргел космичен кораб, движещ се със скорост 0,001 от скоростта на светлината, е могъл да разнесе живот на всички планети от Галактиката.
-Универсален характер на генетичния код – съществува единен механизъм за предаване на наследствените белези при всички живи организми.
-Присъствието на крайно редки елементи в земните организми означава, че те имат извънземен произход. Учените посочват, че молибденът се съдържа в земната кора в незначителни количества (0,0003%), а ролята му в обмяната на веществата (метаболизма) при земните организми е голямо. Съществуват “молибденови звезди” с високо съдържание на молибден, които са изходни “плантации” за микроорганизмите, донесени на Земята.
Доводите на Крик и Оргел за молибдена са оборени от японския учен Ф. Егани. Той публикува своите изследвания за съдържанието на металите в състава на Земята. Сумарното съдържание на молибдена на Земята се оказва действително ниско, но неговото процентно присъствие в морската вода е с две степени повече в сравнение с хрома. По този повод Егани пише: “Относителното изобилие на този елемент (молибдена) в морската вода подкрепя широко възприетия възглед за произхода на живота в първичното море на Земята.”
Като аргумент в подкрепа на хипотезата за панспермията е и откриването на нуклеиновите киселини в паднали на Антарктида метеорити, където се изключва възможността тези органични съединения да имат земен произход. Хипотезата за космическия произход на живота не решава проблема за произхода, а само измества отговора на въпроса от Земята в космическото пространство. Дори и да се намерят неоспорими научни доказателства в подкрепа на тази хипотеза, въпросът за произхода на живота остава открит.
Теория за зeмния произход на живота.
Разнообразните виждания, обединени в тази група, приемат, че животът се е появил на определен етап от развитието на нашата планета – преди около 4,5 милиарда години, като резултат от извършващото се на нея закономерно развитие на материята. Животът е особена, твърде сложна и съвършена форма от движението на материята, която липсва в неорганичния свят, но възниква като ново качество всеки път, когато за това се създадат подходящи условия. Учените приемат, че възникването на животa е преминало през три етапа.
През първия от тях от неорганични вещества е станало образуване и натрупване на някои най-прости органични съединения, главно на въглеводороди. Днес е известно, че някои въглеводородни съединения се срещат на различни места в космоса. Метан има например в атмосферите на Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, а по-сложни въглеводороди са констатирани в много метеорити, в които не са установени никакви следи от живи същества. Земята постепенно изстивала. Средната температура на повърхността й достигнала 25С. Водните капки кондензирали и падали под формата на дъжд. Образували се не дълбоки водоеми, в които водата била мътна от вулканичната пепел и в нея били разтворени газове от първичната атмосфера.
През втория етап е станало по-нататъшно превръщане на по-простите органични съединения в по-сложни такива. Това е станало под влияние на ултравиолетовите лъчи от слънчевия спектър, топлинната енергия от земните недра, електрическите изпразвания в атмосферата и радиоактивното разпадане на известни елементи. Образуваните съединения са се натрупвали главно в тогавашната земна атмосфера, чийто състав с времето се е менял. Заедно с дъждовете тези съединения са попадали в тогавашните първични водни басейни по повърхността на нашата планета – океани и морета (абиотичен синтез на малки органични молекули – мономери). Тук са ставали нови химически реакции – образували се циановодород (HCN), формалдехид (HCOH), мравчена киселина (HCOOH), вследствие на които са се образували още по-сложни вещества, които по своя строеж са се доближавали вече до съединенията, влизащи в състава на живите организми. Образували са се съединения, подобни на въглехидратите, мазнините, белтъчините и аминокиселините.
Хипотезата за образуването на органични молекули от неорганични съединения е подлагана на експериментална проверка още от края на XIX век. Класически експерименти в това отношение са опитите на изследователите от Чикагския университет Г. Юри и С. Милър (1953). Те създават апарат, чрез който имитират условията на Земята от този период. Предварително от апарата изтеглят въздуха и вкарват метан (CH4) и амоняк (NH3). Кипящата вода служи като източник на водни пари. С помощта на хладилник експериментаторите поддържат циркулацията на газовата смес в реакционна камера с електроди. В продължение на няколко дни в камерата между електродите непрекъснато се поддържа високо напрежение (6000V). Получава се волтова дъга, като количеството на отделената енергия е еквивалентно за период от 50 милиона години. В резултат се образували аминокиселини, въглехидрати, нуклеотиди и мастни киселини.
Юри и Милър извършват и втори експеримент (известен като модифициран експеримент на Юри-Милър), в който те използват само един електрод и газовата смес е различна – състои се от въглероден окис (CO), азот (N2) и водород (H2). По този начин те имитират условия за един по-начален етап от развитието на Земята. В продължение на две денонощия те пропускат електрическа искра, като потокът на енергия се равнява на 40 милиона години от историята на Земята. В резултат са се образували малки реактивоспособни органични молекули.
По-късните експерименти се различават от опитите на Юри и Милър главно по използваните източници на енергия и по състава на използваната газова смес. Дж. Уилсон (1960) добавя към изходната газова смес сяра (S) и получава значително по-големи органични молекули, съдържащи 20 и повече въглеродни атома. С. Понампериума използва ултравиолетови лъчи като източник на енергия – те притежават повече енергия от електрическите изпразвания. Той успява не само да синтезира отделни аминокиселини, но и дълги вериги от няколко свързани аминокиселини.
В резултат на множеството експерименти днес се счита за напълно възможен абиотичният синтез на органични съединения в условията на младата ни планета. Доказано е, че в безкислородна среда е необходима много по-малко енергия за тези ендотермични реакции на синтез, отколкото в присъствието на кислород. Това доказва и невъзможността за извършване на такъв синтез при съвременните условия на Земята – необходими са колосални количества енергия.
Следващият етап (трети) в химическата еволюция на Земята е полимеризацията на прости органични молекули е дълги вериги. Получените съединения (полимери) имат високо молекулно тегло. Тази еволюция обаче се извършвала на молекулно ниво и е могла да стигне само до повече или по-малко хаотично струпване на органични молекули в определени зони на Земята. Следващото звено в химическата еволюция е възникването на фазово обособени системи, така наречените протобионти. Те са междинното звено в процеса на възникване на живото, намиращи се между химичните съединения и живите системи. Учените могат само да предполагат какви са били процесите, предшествали образуването на първите системи (протобионтите), които по някакъв начин са били отделени от общата фаза на първичния океан (водата). Множество са хипотезите, които обясняват по различен начин възможните механизми, довели до възникването на протобионтите. Тези хипотези се различават главно по вижданията относно начините за създаване на достатъчно високи концентрации от органични съединения и за възникване на протобионтите.
Няма коментари:
Публикуване на коментар