Современные представления о возникновении жизни на Земле

Тема: «Современные представления о возникновения жизни на Земле»

Дата: 22.09.16

Цель урока: 

1.Познакомить учащихся с современными представлениями о возникновении жизни на Земле,

2. сформировать представление о начальных этапах развития жизни на Земле; 3.способствовать воспитанию терпимости, умению уважать другую точку зрения.

Тип урока: изучение нового материала.

Ход урока:
Организационный момент.

Изложение нового материала.

1. Проблема возникновения жизни на Земле – центральная мировоззренческая проблема не только биологии, но и всего естествознания в целом.

2. Современные взгляды на образование Солнечной системы и положение Земли среди её планет.

   • Жорж Бюффон(1707-1788) – теория катастроф

   • Иммануил Кант (1724-1804) – слипание холодных частиц пылевого облака

   • Пьер Лаплас (1749-1827) – сжимание раскалённого газового облака

3. Основные гипотезы и теории о происхождении жизни на Земле.

   • Гипотеза панспермии

   • Гипотеза самозарождения жизни

   • Теория коацерватов

   • Креационизм

   • Теория вечного существования жизни

4. Начальные этапы развития Земли

1. Проблема возникновения жизни на Земле – центральная мировоззренческая проблема не только биологии, но и всего естествознания в целом. 

2. Современные взгляды на образование Солнечной системы и положение Земли среди её планет. 

• Жорж Бюффон(1707-1788) – теория катастроф. После столкновения кометы с Солнцем возникло множество раскалённых обломков. Наиболее крупные из них, остывая, дали начало планетам. 

• Иммануил Кант (1724-1804) – слипание холодных частиц пылевого облака

• Пьер Лаплас (1749-1827) – сжимание раскалённого газового облака

3. Основные гипотезы о происхождении жизни на Земле: 

• Гипотеза панспермии. Сущность этой гипотезы заключается в том, что жизнь возникла не на Земле, а была занесена из космоса. Существуют зародыши жизни, рассеянные по всей Вселенной и в принципе способные заселить любую планету, если условия на ней окажутся пригодными для развития жизни. Было бы крайне заманчиво объяснить происхождение жизни и на Земле именно таким образом – заражением нашей планеты микроорганизмами, либо случайно попавшими в момент наибольшего сближения с какой-то другой планетой или залетевшими с метеоритными частицами, либо специально посланными высокоразвитой цивилизацией. Идею панспермии высказывали еще Аристотель, а позднее Г. Лейбниц, но только в начале XX столетия от общефилософских рассуждений перешли к конкретным научным моделям. Но все-таки гипотеза панспермии не может, судя по всему, служить серьезным научным обоснованием происхождения жизни на Земле. Тем более что эта гипотеза не отвечает на вопрос: как вообще зародилась жизнь?

• Гипотеза самозарождения жизни. До середины 17 века ученые полагали, что жизнь может самозарождаться из неживой материи. Многие считали, что жизнь постоянно самозарождается (Аристотель, Парацельс).  Из ила появляются головастики, из гнили черви, из грязного белья с зерном – мыши, причём обоих полов и уже взрослые. Элементарные наблюдения и опыты показали, что все живые существа появлялись из живых икринок, яичек, семян и из живых организмов (Франческо Реди 1668 г). 

• Из неорганических веществ даже на сей день человечество не синтезировано ни одной живой клетки. Научно не описано и не наблюдалось самозарождение жизни из неорганических веществ. Французский учёный Луи Пастер (1822-95 гг.) опроверг теорию самозарождения микроорганизмов. Вывод: даже одноклеточные микробы не могут сами по себе появиться, или возникнуть. Жизнь не может самозародиться из неживого. 

Луи Пастер обрабатывал питательную среду через нагревание, которую размещал в колбах имеющие различные, в том числе S-образные трубочки. После обработки в колбах бульон сохранялся неограниченно долго. Так как колбы имели длинные изогнутые трубки то пыль в трубках оседала, не достигая бульона в колбе. И в бульон не попадали гнилостные бактерии, находящиеся на пыли. Если же трубки убирались и пыль оседала на бульон (на пыли содержались и микробы), то бульон вскоре прокисал. 

Длительное сохранение продуктов путём пастеризации, консервации названо в честь Луи Пастера. Стерилизация операционных от микробов основана на этом же открытии. 

• Теория биохимического синтеза. 

• Теория коацерватов. Опарин Александр Иванович в 1924 году опубликовал работу “Происхождение жизни”. Согласно этой теории возникновение жизни есть длительный процесс эволюции материи. Это закономерный процесс эволюции углеродистых соединений. Так как существуют органические вещества абиогенного происхождения (спектры комет, химический состав метеоритов на это указывают). То делается предположение их наличия (первичной органики) на первоземле ещё до происхождения жизни. Американский учёный Г. Юри развил эту теорию. Делается предположение о восстановительных свойствах атмосферы на первоземле. Состав этой атмосферы исключал кислород. Но атмосфера состояла из метана, циана, аммиака, водорода и водяного пара. На земле происходили грозы, активны были вулканы. Было и ультрафиолетовое облучение. И лишь после появления жизни, в результате жизнедеятельности всё более стало возрастать количество кислорода (сейчас около 21 % воздуха приходится на кислород). Земля возникла св. 4,5 миллиарда лет назад, жизнь появилась 2-3 миллиарда лет назад. Эксперименты по абиогенному синтезу были: Миллер (США 1953 г) синтезировал ряд аминокислот при пропускании электрического заряда через смесь газов. Пасынский и Павловская (СССР 1956 г) показали возможность образования аминокислот при ультрафиолетовом облучении газовой смеси формальдегида и солей аммония. Оро (Испания 1960 г) осуществил абиогенный синтез пуринов, пиримидинов, рибозы и дезоксирибозы. Поннамперума (США 1970 г) абиогенно синтезировал АТФ. Фокс (США 1969 г)- аминокислоты, полипептиды и белковоподобные вещества. Модельные опыты Опарина проходили с коацерватными каплями,  а Фокса – с микросферами (шаровидные образования, возникающие при растворении и последующей конденсации полученных абиогенно белковоподобных веществ

• Креационизм. Сторонники креационизма убеждены в сотворении мироздания Богом из ничего. Жизнь также возникла по воле Бога. Причём Бог мог использовать и материю для создания живых существ. (Адам был создан из праха земного). Действительно в человеческом организме есть те же элементы таблицы Менделеева, что есть и в земной коре. Но Бог ещё и дал дыхание жизни, и стала душа живая (Бытие 2:7) . Вода произвела рыб, земля – животных по повелению Бога (Бытие 1: 21, 24). Таким образом, Бог в принципе мог управлять и изменять материю (управлять и производить эволюцию химических веществ, а затем и органических существ). Таким образом, учение креационизма утверждает то, что возникновение жизни есть результат творческого акта духовного начала, за которым стоит Бог.
  
  
  

• Есть теория вечного существования жизни, то есть жизнь и не должна была происходить, так как она была вечной

Начальные этапы развития Земли

• Первые организмы – прокариоты, гетеротрофы, анаэробы. 

• Возникновение фотосинтеза → автотрофы

• Накопление кислорода → образование атмосферы → появление аэробов

• Симбиоз прокариотов → эукариоты → возникновение полового процесса

• Колониальные организмы → многоклеточные

Это уже относится к биогенной эволюции – тема следующих уроков.

Ответим на вопросы:



Выводы: жизнь на Земле можно считать существующей с момента появления простейшей клетки, т.е. клетка является важнейшим структурным компонентом, а также процесса самовоспроизведения.