Концепция биохимической эволюции (гипотеза А. И. Опарина) - Развитие понятия "жизнь"

Александр Иванович Опарин был не просто автором концепции физико-химической реконструкции зарождения жизни на Земле, а основоположником целого направления в современной науке. Он задал вектор развития целых научных школ в различных странах мира, стал первым президентом "Международного научного общества по изучению возникновения жизни" (International Society for the Study of the Origin of Life), а впоследствии почетным ее президентом. Идея А. И. Опарина заключалась в следующем: ткани всех живых организмов, обитающих на планете Земля, состоят из клеток - функциональных единиц живого. Основным строительным материалом клетки являются органические молекулы, состоящие из аминокислот - небольших "кирпичиков", которые могут выстраиваются в специфические цепочки. Основным химическим элементом таких сложных органических структур является углерод. При каких условиях возможно было возникновение сложных органических молекул на Земле?

В книге "Происхождение жизни", вышедшей в 1924 году, он обосновал возможность образования органического вещества абиогенным путем. В условиях ранней Земли, примерно 4 млрд. лет назад, температура и химический состав атмосферы были не такими, как сейчас, в частности, в составе атмосферы не было кислорода, а были метан, аммиак, вода, углекислый газ, оксид углерода. При отсутствии кислорода между этими веществами невозможна была реакция окисления, а возможна была реакция восстановления. То есть длинные, цепеобразные органические молекулы не распадались, вступая в реакцию с кислородом, а способны были существовать длительное время. Опарин в своей концепции возникновения жизни опирался на исследования Луи Пастера, который высказал мысль о том, что молекулярная асимметричность является главным отличительным признаком живой материи от неживой органической материи. Такие органические структуры способны отклонять поляризованный свет, то есть каким-то образом трансформировать квантовую энергию Солнца. Именно это свойство отличает живую органическую структуру от неживой, позволяя ей не пассивно, а активно реагировать на изменение внешних условий, связанных с воздействием электромагнитного излучения. Пастер пришел к окончательному выводу о том, что качественным шагом при переходе от неживого к живому является превращение симметричных молекул в асимметричные. Он даже осторожно предположил, что это свойство могло передаться от одной живой структуры другой, а впоследствии закрепиться как неотъемлемое качество. Первая "живая" молекула могла возникнуть случайно в результате воздействия мощной энергии, например, молнии, либо геомагнитного колебания, либо температуры.

А. И. Опарин развил идеи Л. Пастера: он утверждал, что внешние условия, которые были в ранний период существования Земли, идеально подходили для того, чтобы из неорганических молекул вначале образовались органические молекулы, а в дальнейшем из органических молекул появились простейшие живые структуры. Такими условиями были следующие: высокая температура, соответствующий состав атмосферы, постоянные электрические разряды, вызванные перемещением тяжелых наэлектризованных облаков, активная вулканическая деятельность. В дальнейшем температура атмосферы снижалась, водяной пар стал конденсироваться и выпадать в виде осадков, наполняя водоемы на поверхности земли. В воде и возникли первые живые организмы.

Гипотеза Опарина вдохновила многих ученых на поиск первопричин возникновения простейших форм жизни на Земле. Возникло целое направление физико-химического моделирования процессов, которые могли способствовать возникновению сложных органических молекул в условиях ранней Земли. В качестве примера одной из современных концепций возникновения жизни можно привести концепцию В. Н. Волченко, профессора МВТУ им. Баумана. Данная концепция чаще всего именуется концепцией биоэнергетического обмена. Суть ее заключается в том, что фундаментальным качеством живой структуры является информация, которая представляет собой такую же объективную реальность, как энергия и вещество. В структуре живой клетки единицей наследственной информации является ген, а сложная цепеобразная система генов содержит в себе всю информацию об организме. Живое существо живет и развивается в строгом соответствии с тем предписанным сценарием, который содержится в его геноме. То есть закодированная информация о живой структуре предшествует процессу жизнедеятельности - и это объективное обстоятельство.

Внешний по отношению к живому организму мир так же развивается не спонтанно, а закономерно, в соответствии с принципами, предписанными самой природой. Доказательством этого является наличие в мире фундаментальных постоянных: гравитационной, магнитной, электродинамической, предельной величине скорости и т. д. Неизменность значений физических констант можно уподобить природным информационным кодам, которые определяют развитие Вселенной. Получается, что и живая клетка, и Космос представляют собой составляющие единого информационного поля. Это придает целостность нашему миру на всех структурных уровнях его существования: - микро, - макро и - мега уровни не изолированы друг от друга, а являются открытыми информационными системами. По мнению В. Н. Волченкова, информационный аспект в представлениях о живой системе позволяет лучше понять то, что должно быть положено в основу определения понятия "жизнь". Структура живой клетки схожа по своему внутреннему содержанию со структурой Вселенной: ее жизнедеятельности предшествует сложная система кодированной информации, подобно тому, как любому природному явлению предшествует система природных законов.

В заключение исследования темы: "Развитие понятия "жизнь", можно сделать вывод, что процесс выработки единых подходов в определении жизни далек от завершения. Современная наука, как и наука прошлого, стремиться не только к новым открытиям, но и к отысканию новых подходов к пониманию жизни. В арсенале этих методов могут быть традиционные описательные формы, а также нетрадиционные - эвристические. Попытки мысленной реконструкции жизни на Земле, создание концепции ее возникновения можно отнести к методу, содержащему в себе и формальные, и неформальные средства научного познания живой материи.

Внеземной живой биохимический эволюция

Похожие статьи




Концепция биохимической эволюции (гипотеза А. И. Опарина) - Развитие понятия "жизнь"

Предыдущая | Следующая