«Анализ и оценка различных гипотез происхождения жизни»
методическая разработка по биологии (10, 11 класс)
Тип урока: урок-круглый стол - 2часа
Профильный уровень обучения, 10-11 класс
Цель: формирование целостной системы ведущих знаний по гипотезам происхождения жизни; усвоение умений самостоятельно в комплексе применять знания о существующих гипотезах происхождения жизни для выделения мировоззренческих идей.
Личностные результаты:
- реализации этических установок по отношению к биологическим открытиям, исследованиям и их результатам;
- формирование целостного мировоззрения;
- формирование осознанного, уважительного и доброжелательного отношения к другому человеку, его мнению, мировоззрению; готовность и способность вести диалог с другими людьми и достигать взаимопонимания;
- освоение социальных норм, правил поведения, ролей и форм социальной жизни в группах и сообществах, участие в самоуправлении и общественной жизни, развитие морального сознания на основе личностного выбора, формирование нравственных чувств и нравственного поведения;
- формирование коммуникативной компетентности в общении в процессе всех видов деятельности;
Метапредметные результаты:
- овладение составляющими исследовательской деятельности, включая умение видеть проблему, ставить вопросы, делать выводы и заключения, структурировать материал, объяснять, доказывать, защищать свои идеи;
- умение работать с разными источниками биологической информации: находить биологическую информацию в различных источниках (тексте учебника, научно-популярной литературе, биологических словарях, справочниках), анализировать и оценивать информацию;
- умение адекватно использовать речевые средства для дискуссии и аргументации своей позиции, сравнивать разные точки зрения, отстаивать свою позицию.
Предметными результатами являются:
В познавательной сфере: характеристика содержания гипотез происхождения жизни; вклада выдающихся учёных в развитие биологической науки; объяснении роли биологии в формировании научного мировоззрения; вклада биологических теорий в формирование современной естественно-научной картины мира; умение пользоваться биологической терминологией и символикой;
В ценностно-ориентационной сфере: анализ и оценка различных гипотез происхождения жизни; биологической информации, получаемой из разных источников.
Оборудование: презентация «Гипотезы происхождения жизни», ноутбук, проектор, экран, класс оформлен в виде конференц-зала космического межпланетного корабля, портреты учёных (Аристотель, К. Линней, Ж. Кювье, И. Ньютон, Д. Рей, Л. Пастер, Г. Рихтер, В. Вернадский, А.Опарин, Д. Холдейн, С. Миллер.)
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
moy_urok-kruglyy_stol.docx | 61.12 КБ |
Предварительный просмотр:
Урок в 10 классе профильный уровень
Тема: «Анализ и оценка различных гипотез происхождения жизни»
Цель: формирование целостной системы ведущих знаний по гипотезам происхождения жизни; усвоение умений самостоятельно в комплексе применять знания о существующих гипотезах происхождения жизни для выделения мировоззренческих идей.
Личностные результаты:
- реализации этических установок по отношению к биологическим открытиям, исследованиям и их результатам;
- формирование целостного мировоззрения;
- формирование осознанного, уважительного и доброжелательного отношения к другому человеку, его мнению, мировоззрению; готовность и способность вести диалог с другими людьми и достигать взаимопонимания;
- освоение социальных норм, правил поведения, ролей и форм социальной жизни в группах и сообществах, участие в самоуправлении и общественной жизни, развитие морального сознания на основе личностного выбора, формирование нравственных чувств и нравственного поведения;
- формирование коммуникативной компетентности в общении в процессе всех видов деятельности;
Метапредметные результаты:
- овладение составляющими исследовательской деятельности, включая умение видеть проблему, ставить вопросы, делать выводы и заключения, структурировать материал, объяснять, доказывать, защищать свои идеи;
- умение работать с разными источниками биологической информации: находить биологическую информацию в различных источниках (тексте учебника, научно-популярной литературе, биологических словарях, справочниках), анализировать и оценивать информацию;
- умение адекватно использовать речевые средства для дискуссии и аргументации своей позиции, сравнивать разные точки зрения, отстаивать свою позицию.
Предметными результатами являются:
В познавательной сфере: характеристика содержания гипотез происхождения жизни; вклада выдающихся учёных в развитие биологической науки; объяснении роли биологии в формировании научного мировоззрения; вклада биологических теорий в формирование современной естественно-научной картины мира; умение пользоваться биологической терминологией и символикой;
В ценностно-ориентационной сфере: анализ и оценка различных гипотез происхождения жизни; биологической информации, получаемой из разных источников.
Оборудование: презентация «Гипотезы происхождения жизни», ноутбук, проектор, экран, класс оформлен в виде конференц-зала космического межпланетного корабля, портреты учёных (Аристотель, К. Линней, Ж. Кювье, И. Ньютон, Д. Рей, Л. Пастер, Г. Рихтер, В. Вернадский, А.Опарин, Д. Холдейн, С. Миллер.)
ХОД УРОКА:
Учитель: Приветствую всех гостей нашего круглого стола на борту космической межпланетной станции «Генезис». Здесь присутствуют известные учёные, которые причастны к самым известным гипотезам происхождения жизни.
Блок теорий абиогенеза представляют
- Аристотель – великий древнегреческий философ и ученый, ученик Платона, основатель Перипатетической школы [1];
- Ян Гельмонт – голландский естествоиспытатель, ученик Парацельса [2];
- Александр Иванович Опарин - советский биолог и биохимик, создавший коацерватную теорию возникновения жизни на Земле из абиотических компонентов [3];
- Джон Холдейн - английский биолог (генетик, эволюционист, физиолог, биохимик, биометрист), популяризатор и философ науки. Один из основоположников современной популяционной, математической, молекулярной и биохимической генетики, а также синтетической теории эволюции [3];
- Стенли Миллер - американский химик, получивший известность благодаря участию в эксперименте Миллера — Юри, который он осуществил в 1953, будучи студентом Чикагского университета.
Блок теорий биогенеза представляют
- Джон Рей – английский натуралист [3];
- Исаак Ньютон - английский математик, физик, алхимик и историк [4];
- Луи Пастер - французский микробиолог и химик [3];
- Жорж Кювье - французский естествоиспытатель, натуралист, считается основателем сравнительной анатомии и палеонтологии [3];
- Георг Рихтер -
Исследования возможности "самозарождения жизни"
В 1853 г. Пуше представил в Парижскую академию наук работу, содержащую совокупность данных, подтверждавших, по его мнению, с несомненностью возможность самозарождения. Ввиду этого Академия назначила тему на премию: "Пролить удачными опытами новый свет на вопрос о самозарождении". Пастер решил работать над этим вопросом, хотя Биo и Дюма отговаривали его от этого. Ему удалось доказать, что всякий раз, когда при опыте была устранена всякая возможность проникновения зародышей в способную изменяться жидкость (растительный или животный настой, отвар сена, мяса), последняя оставалась неизмененной. Фильтруя атмосферный воздух через пироксилиновый фильтр, растворяя фильтр в смеси спирта и эфира и исследуя под микроскопом остающуюся атмосферную пыль, Пастер показал, что этой пылью можно вызывать различные брожения и изменения в легко изменяющихся жидкостях. Сторонники самозарождения утверждали, что кислород является возбудителем жизни в жидкостях, способных легко изменяться. Пастер оставлял такие жидкости в баллонах, снабженных открытыми узкими изогнутыми горлами, по которым мог диффундировать воздух и показал, что жидкости могут долго сохраняться в этих условиях, так как зародыши, попадающие из воздуха, остаются на стенках горла. Пастер дал методы более верной стерилизации, показав, что иногда недостаточно нагревать вещество до 100°, чтобы убить в нем всех зародышей, но что приходится нагревать до 105°, 110° и даже выше. Пуше говорил, что если принять мнение Пастера для объяснения различного рода изменений, какие можно наблюдать и которые легко объясняются по гипотезе самозарождения, то в каждом пузырьке воздуха должно бы быть такое количество зародышей, что "он оказался бы плотнее железа". Пастер опытным путем вполне отчетливо ответил на поставленный Пуше вопрос о распределении зародышей в атмосфере. Он брал 20—40 запаянных баллонов с прокипяченной стерилизованной жидкостью, переносил их в местность, где хотел определить, насколько воздух богат зародышами, и вскрывать их там. Наружный воздух входил при этом в баллоны. Затем Пастер быстро запаивал баллоны. Конечно, при этом устранялись все посторонние факторы, которые могли бы занести зародышей. По числу баллонов, в которых с течением времени жидкость мутилась, можно было судить о содержании зародышей в исследуемом воздухе. Подобные опыты были произведены Пастером в различных местностях и подтвердили предположения, которые можно было сделать априорно. Оказалось, что воздух сырых и низких мест богат микроорганизмами, напротив воздух горных стран, особенно ледников, где очень слаба органическая жизнь, содержит наименьшее их количество. Пастер предложил повторить эти опыты перед комиссией, прося и Пуше со своей стороны сделать то же самое. Пуше и его сторонники отказались, а опыты Пастера, проделанные перед комиссией, все удались. "Ещё настанет день, когда будут смеяться над глупостью современной нам материалистической философии. Чем больше я занимаюсь изучением природы, тем более останавливаюсь в благоговейном изумлении перед делами Творца. Я молюсь во время работ своих в лаборатории.»
(http://creationwiki.org/ru/%D0%9F%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B5%D1%80,_%D0%9B%D1%83%D0%B8 )
Аминокислоты
В 20-е годы XX века русский академик Опарин предположил, что в растворах высокомолекулярных соединений могут самопроизвольно образовываться зоны повышенной концентрации. Эти зоны которые относительно отделены от внешней среды и могут поддерживать обмен с ней. Он назвал это теорией Коацерватных каплей, или просто коацерватов.
Replication of the Urey-Miller experiment. By passing electrical sparks through mixtures of hydrogen,methane, ammonia, and watervapor, scientists produced several amino acids, the building blocks of organic life.
В 1953 году Стэнли Миллером экспериментально была успешно осуществлёна попытка синтеза аминокислот и других органических веществ в условиях, якобы бы воспроизводящих условия первобытной Земли. Это было преподнесено как «создание жизни в экспериментальной пробирке». Несмотря на успех абиогенного синтеза, условия, в которых были созданы аминокислоты, являются искусственно подобранным сочетанием факторов, что в реальности не было бы возможным.
Подробности опыта С. Миллера:
Преположение для начала | Реальность |
Атмосфера Земли состояла из метана и аммиака, опыт проводится в специальной атмосфере, содержащий только аммиак и метан | В атмосфере Земли, не могло быть много аммиака (разлагается под действие ультрафиолета) и метана (следы не найдены в осадочных породах) |
В ходе опыта весь кислород был откачан, так как он разрушает результируещее вещество | На максимально доступных глубинах Земли находят следы большого количествакислорода (окислителя всего). Кислород был в атмосфере Земли всегда |
Использовалась электрическая искра для соединения молекул газа | Искра не только соединяет молекулы газа, но и является разрушителем такой связи, причём последнее происходит гораздо чаще |
Будут получены только левозакрученые аминокислоты (L-формы), составляющие протеины в живых организмах | Получена токсичная смесь:
|
Результат опыта:
- Неверные начальные вещества
- неверные условия
- отсутствие желаемого результата (строительный материал клетки, протеины, не могут быть созданы).
Стэнли Миллер, не отвечает на критику собственного опыта, что косвенно свидетельствует о том, что он и сам признал собственные ошибки.
ТворенияВики —научно-популярная энциклопедия Сотворении мира.
Большой взрыв
Большой Взрыв (англ. Big Bang) - гипотетическое предположение о причинах возникновении Вселенной путём взрыва миллиарды лет назад сверхмалой области вращающейся сверхплотной материи (физической космологической сингулярности).
Из практики жизни известно, что любой взрыв - это разрушение, а не созидание чего-либо. Учёные признают, что все известные взрывы уменьшают порядок и рождают хаос.
Содержание
[убрать]
Прямой смысл
Слово «взрыв» употреблено в понятии «большой взрыв» в прямом смысле (внезапное разрушительное расширение изнутри), а не в переносном смысле как резкое, скачкообразное изменение (сравните: «кембрийский взрыв», «демографический взрыв»).
История возникновения термина
Теория Большого взрыва носила название «динамической эволюционирующей модели». Термин «Большой взрыв» применил Фред Хойл, придерживавшийся гипотезы «непрерывного рождения» материи при расширении Вселенной, на лекции в 1949 году:
«Эта теория основана на предположении, что Вселенная возникла в процессе одного-единственного мощного взрыва и потому существует лишь конечное время… Эта идея Большого взрыва кажется мне совершенно неудовлетворительной».
Big Bang на русский язык можно перевести более точным выражением «Большой хлопок», что, соответствует уничижительному смыслу, который, возможно, хотел вложить в него Хойл. После публикации лекциий, термин «Большой хлопок» стал употребляться практически повсеместно.
Ненаблюдаемость
И сам большой врыв, и его предшествующее состояние (сверхплотная материя) являются уникальными предполагаемыми событием и явлением в прошлом, а потому ненаблюдаемы и неповторяемы, то есть, недоступны для прямых исследований научными методами.
Все исследования в данном направлении являются умозрительными, например, создание математических моделей или основанных на предположениях физических моделей, в том числе моделирование ненаблюдаемых состояний вселенной на большом адронном коллайдере.
Противоречие законам природы
Второй закон термодинамики
Теория Большого Взрыва противоречит Второму Закону Термодинамики, который гласит, С течением времени Вселенная становиться менее упорядоченной или С течением времени, все автономно развивающиеся системы двигаются в направлении от порядка к беспорядку. Действие II закона термодинамики заметно на всех объектах вселенной, хотя он и допускает временное увеличение упорядоченности (например развитие новорождённого живого организма), это возможно только в течении непродолжительного периода времени и при условии наличия источника внешней энергии/силы и механизма для сохранения энергии.
Согласно эволюционной модели развития Вселенной в космосе нет внешнего источника энергии/силы. Потому, необходимость наличия внешних условий для возникновения и поддержания Вселенной в стационарном состоянии, явно указывает на необходимость Создателя.
Теория Большого Взрыва не имеет ответа на вопрос о причинах возникновения материи и энергии постулируя её безначальность.
Закон сохранения углового момента
Согласно этому закону при разделении вращающегося тела на части (что предположительно должно было происходить при большом взрыве), отделившиеся части должны продолжать своё вращение в том же направлении, что и исходное тело, а оси вращения должны оставаться параллельными.
Однако, во вселенной у галактик, планет и их спутников наблюдается вращение в совершенно различных направлениях, а оси вращения не параллельны.
http://creationwiki.org/ru/%D0%91%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D1%88%D0%BE%D0%B9_%D0%B2%D0%B7%D1%80%D1%8B%D0%B2
Кювье был сторонником постоянства вида и главным противником последователей теории эволюции (Ламарк, Ж.. Сент-Илер); одержав над ними верх в публичном споре в академии, Кювье на долгое время закрепил в науке представление о неизменности вида. Исследования Кювье над ископаемыми животными парижского бассейна привели его к теории катастроф, по которой каждый геологический период имел свою фауну и флору и заканчивался громадным переворотом, катастрофой, при которой гибло на земле все живое и новый органический мир возникал путем нового Божественного творческого акта. Учение о катастрофах он изложил в "Discours sur les revolutions de la surface du globe et sur les changements qu'elles ont produits dans le règne animal". Теория катастроф окончательно изгнана из науки лишь благодаря трудам Ляйелля.
Литература
- Lee, "Memoires of Baron Cuvier" (Лондон, 1833)
- Pasquier. "Eloge de Cuvier" (П., 1833)
- Ducrotay de Blainville, "Cuner et Geoffroy St.-Hilaire" (в "Biographies Scientifiques", Париж, 1890)
- Энгельгард, "Жорж Кювье" (в издании Павленкова: "Жизнь замечательных людей. Биографическая библиотека", 1893)
ПАНСПЕРМИЯ
Но как же тогда произошла жизнь на Земле? Ведь было время, когда Земля, по общепринятому теперь в науке взгляду, представляла собой раскаленный добела шар. За это говорят и астрономия, и геология, и минералогия, и прочие точные науки -это несомненно. Значит, на Земле существовали такие условия, при которых жизнь была невозможна, немыслима. Только после того, как земной шар потерял значительную часть своего тепла, рассеяв его в холодное межпланетное пространство, только после того, как охлажденные водяные пары образовали первые тепловые моря, стало возможно существование организмов, подобных тем, которые мы сейчас наблюдаем. Для разъяснения этого противоречия была создана теория, носящая довольно сложное название -теории панспермии.
Основателем этой теории является Г. Э. Рихтер. Исходя из представления, что в мировом пространстве везде носятся маленькие частицы твердого вещества (космозои), отделившиеся от небесных тел, указанный автор допускал, что одновременно с этими частицами, может быть прилепившись к ним, носятся жизнеспособные зародыши микроорганизмов. Таким, образом эти зародыши могут переноситься с одного, заселенного организмами небесного тела на другое, где жизни еще нет. Если на этом последнем уже создались благоприятные жизненные условия, в смысле подходящей температуры и влажности, то зародыши начинают прорастать, развиваться и являются впоследствии родоначальниками всего органического мира данной планеты.
Эта теория приобрела в научном мире много сторонников, между которыми были даже такие выдающиеся умы, как Гельмгольц и В.Томсон. Ее защитники стремились главным образом научно обосновать возможность такого переноса зародышей с одного небесного тела на другое, при котором сохранялась бы жизнеспособность этих зародышей. Ведь на самом деле, в конце концов главный вопрос заключается именно в том, может ли спора совершить такое длительное и полное опасностей путешествие, как перелет из одного мира в другой, не погибнув, сохранив способность прорасти и развиться в новый организм. Разберем подробно, какие опасности встречаются на пути зародыша.
Прежде всего это холод межпланетного пространства (220° ниже нуля). Отделившись от родной планеты, зародыш обречен долгие годы, столетия и даже тысячелетия носиться при такой ужасающей температуре, прежде чем счастливый случай даст ему возможность опуститься на новую землю. Невольно является сомнение, способен ли зародыш выдержать такое испытание. Для решения этого вопроса обращались к исследованию устойчивости по отношению к холоду современных нам спор. Опыты, произведенные в этом направлении, показали, что холод зародыши микроорганизмов выносят превосходно. Они сохраняют свою жизнеспособность даже после шестимесячного пребывания при 200° ниже нуля. Конечно, 6 месяцев не 1000 лет, но все же опыт дает нам право предполагать, что по крайней мере некоторые из зародышей могут перенести страшный холод межпланетного пространства.
Гораздо большую опасность для зародышей представляет их полная незащищенность от световых лучей. Их путь меж планетами пронизан лучами солнц, губительными для большинства микробов. Некоторые бактерии погибают от действия прямых солнечных лучей уже в течение нескольких часов, другие более устойчивы, но на всех без исключения микробов очень сильное освещение действует неблагоприятно. Однако это неблагоприятное действие в значительной степени ослабляется в отсутствие кислорода воздуха, а мы знаем, что в межпланетном пространстве воздуха нет, и потому можем не без основания предполагать, что зародыши жизни выдержат и это испытание.
Но вот счастливый случай дает возможность зародышу попасть в сферу притяжения какой-либо планеты с благоприятными для развития жизни условиями температуры и влажности. Скитальцу осталось, только, подчиняясь силе тяжести, упасть на его новую Землю. Но как раз тут, почти уже в мирной гавани, и ждет его грозная опасность. Ранее зародыш носился в безвоздушном пространстве, но теперь, прежде чем упасть на поверхность планеты, он должен пролететь через довольно толстый слой воздуха, окутывающий со всех сторон эту планету.
Всем, конечно, хорошо известно явление “падающих звезд”-метеоров. Современная наука объясняет это явление следующим образом. В межпланетном пространстве носятся твердые тела и частицы различных размеров, возможно, осколки планет или комет, залетевшие в нашу солнечную систему из отдаленнейших мест Вселенной. Пролетая поблизости от земного шара, они притягиваются этим последним, но, прежде
чем упасть на его поверхность, они должны пролететь через воздушную атмосферу. Вследствие трения о воздух быстро падающий метеорит нагревается до белого каления и становится видимым на темном небесном своде. Только немногие из метеоритов достигают земли, большинство сгорает от сильного жара еще далеко от ее поверхности.
Подобной же участи должны подвергнуться и зародыши. Однако различные соображения показывают, что подобного рода гибель не является обязательной. Есть основания предполагать, что по крайней мере некоторые из зародышей, попавшие в атмосферу той или иной планеты, доберутся до ее поверхности жизнеспособными.
Вместе с тем не нужно забывать о тех колоссальных астрономических промежутках времени, в течение которых Земля могла засеваться зародышами из других миров. Эти промежутки исчисляются миллионами лет! Если за это время из многих миллиардов зародышей хотя бы один добрался благополучно до поверхности Земли и нашел здесь подходящие для своего развития условия, то этого было бы уже достаточно для образования всего органического мира. Между тем эта возможность при современном состоянии науки представляется хотя и маловероятной, но допустимой; во всяком случае, у нас нет фактов, которые ей прямо противоречили бы.
Однако теория панспермии является ответом только на вопрос происхождении земной жизни, а отнюдь не на вопрос о происхождении жизни вообще.
“Если это предположение,-говорит Карус Штерне,-лишь отодвигает начало жизни к первому по времени своего появления миру небесного пространства, то с философской точки зрения оно совершенно бесполезный труд; ибо что могло случиться в первом мире, то возможно во втором и в третьем, будет ли то акт творения или самопроизвольного зарождения”.
“Одно из двух,-говорит Гельмгольц.-Органическая жизнь или когда-либо началась (зародилась), или существует вечно”. Если признать первое, то теория панспермии теряет всякий логический смысл, так как если жизнь могла зародиться где-либо во вселенной, то, исходя из однообразия мира, мы не имеем никаких оснований утверждать, что она не могла зародиться и на Земле. Поэтому сторонники разбираемой теории принимают положение о вечности жизни. Они признают, что “жизнь только меняет свою форму, но никогда не создается из мертвой материи”.
Таким образом, они сразу и окончательно ставят крест над дальнейшим исследованием вопроса о происхождении жизни. Они стремятся вырыть непроходимый ров между живым и неживым и поставить предел стремлениям человеческого ума к тем безграничным обобщениям, к которым ведет его точная наука.
знь из космоса - предположения и доводы
Во-первых, на борту космического корабля внеземной цивилизации «должны были быть» микроорганизмы многих видов. Радиус нашей Галактики составляет около 105 световых лет, так что, по Крику и Оргелу, космический корабль, движущийся со скоростью 0, 001 скорости света, мог занести жизнь на все планеты нашей Галактики. В этом случае научно доказано только одно: под защитой космического аппарата микроорганизмы действительно могут сохраняться миллионы лет и при температурах, близких к абсолютному нулю. Остальные предположения, как и поиски призраков, не рассматривает даже фантастика.
Вторым доводом Крика и Оргела в пользу «космического посева» является универсальный характер генетического кода-единого механизма передачи наследственных свойств у всех живых организмов. Если предположить, говорят эти ученые, что жизнь возникла на Земле самостоятельно и одновременно в разных местах, то остается неясным, как сформировался единый для всех земных организмов генетический код. Единый механизм наследственности у земных организмов легко объясним согласно Крику и Оргелу, если принять, что жизнь на Землю занесена с других планет. Однако для происхождения генетического кода возможно и «земное» объяснение. На ранних этапах химической эволюции, когда формируются сложные молекулы, в результате химического отбора, очевидно, создается и универсальный механизм передачи наследственных черт земными организмами.
Третий довод в пользу рассматриваемой гипотезы: «Присутствие крайне редких элементов в земных организмах означает, что они имеют внеземное происхождение». Крик и Оргел указывают, что молибден содержится в земной коре в незначительном количестве, а его роль в обмене веществ (метаболизме) земных организмов значительна. Одновременно отмечается, что известны так называемые «молибденовые звезды» с высоким содержанием молибдена, которые и являются исходными «плантациями» микроорганизмов, занесенных на Землю! Приведение факта о низком содержании молибдена в земной коре и его большой роли в метаболизме земных организмов было бы ловким приемом в устной дискуссии, чтобы смутить противника. Но написанное остается и может быть проверено. Впрочем, в этом случае проверка не нужна.
Подобного типа несоответствие является правилом для целого ряда химических элементов, которые принимают участие в составе и метаболизме организмов. Это правило объясняется с позиций эволюционной биохимии. В связи с этим можно привести еще более яркий пример о низком содержании фосфора в земной коре и его исключительной роли для земных организмов: фосфор - обязательная составная часть нуклеиновых кислот, которые наряду с белками имеют важнейшее значение для жизни; кроме того, высшая нервная деятельность также очень тесно связана с фосфором. Следовательно, для объяснения некоторых химических особенностей земной жизни не обязательно привлекать другие звездные миры вроде «молибденовых звезд».
Интересно отметить, что риторический трюк Крика и Оргела с молибденом был быстро раскрыт японским ученым Ф. Егани. Через год после статьи Крика и Оргела Егани опубликовал свои исследования содержания металлов в составе Земли. Суммарное содержание молибдена на Земле оказалось действительно низким, но его процентное содержание в морской воде в два раза выше, чем хрома. По этому поводу Егани. пишет: «Относительное обилие этого элемента (молибдена) в морской воде подтверждает широко принятую точку зрения о происхождении жизни на Земле в первичном океане».
Как в целом, так и в своих отдельных вариантах гипотеза панспермии - мираж. Независимо от того объясняет ли она историю распространения жизни, она не объясняет возникновения самой жизни. По выражению Дж. Бернала, эта гипотеза только «лукавая уловка ума», которая отвлекает его от решения проблемы. По мнению Бернала, «одинаково бессодержательны и утверждения, что жизнь была создана со специальной целью, и утверждение, что она пришла откуда-то из другого места, где была всегда».
Так как если даже и допустить, что жизнь принесена с других космических тел, то подобное допущение ничем не помогает в решении проблемы происхождения жизни. «Все-таки жизнь, - пишет Опарин, -когда-то и где-то должна была возникнуть на эволюционном пути, а Земля, как показывают современные научные данные, была для этого вполне подходящим местом». Вот почему нет необходимости привлекать другие созвездия, удаленные от нас на миллионы световых лет, чтобы узнать тайну жизни. Эти тайны скрыты здесь - на Земле, где люди открывают горизонты науки, любят фантастику, но уже перестали верить в призраки.
http://www.librero.ru/phenology/teoria_pancpermii
Теории происхождения жизни на Земле
Теория креационизма
Креационизм (от лат. creaсio — создание) — философско-методологическая концепция, в рамках которой всё многообразие органического мира, человечества, планеты Земля, а также мир в целом, рассматриваются как намеренно созданные неким сверхсуществом (Творцом) или божеством. Никаких научных подтверждений этой точки зрения нет: в религии истина постигается через божественное откровение и веру. Процесс сотворения мира мыслится как имевший место лишь единожды и поэтому недоступный для наблюдения.
Теории креационизма придерживаются последователи почти всех наиболее распространенных религиозных учений (особенно христиане, мусульмане, иудеи). Согласно этой теории, возникновение жизни относится к какому-то определённому сверхъестественному событию в прошлом, которое можно вычислить. В 1650 году архиепископ Ашер из г. Арма (Ирландия) вычислил, что Бог сотворил мир в октябре 4004 г. до н. э. и закончил свой труд 23 октября в 9 часов утра, создав человека. Ашер получил эту дату, сложив возраст всех людей, упоминающихся в Библейской генеалогии, от Адама до Христа («кто кого родил»). С точки зрения арифметики, это разумно, однако при этом получается, что Адам жил в то время, когда, как показывают археологические находки, на Ближнем Востоке уже существовала хорошо развитая городская цивилизация.
Традиционное иудейско-христианское представление о сотворении мира, изложенное в Книге Бытия, вызывало и продолжает вызывать споры. Однако существующие противоречия не опровергают концепцию творения. Гипотеза творения не может быть ни доказана, ни опровергнута и будет существовать всегда вместе с научными гипотезами происхождения жизни.
Креационизм мыслится как Божье Творение. Однако в настоящее время некоторые рассматривают его и как результат деятельности высокоразвитой цивилизации, создающей различные формы жизни и наблюдающей за их развитием.
Теория стационарного состояния Земли
Согласно этой теории, Земля никогда не возникала, а существовала вечно; она всегда была способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень незначительно. Согласно этой версии, виды также никогда не возникали, они существовали всегда, и у каждого вида есть лишь две возможности — либо изменение численности, либо вымирание.
По современным оценкам, основанным на учете скоростей радиоактивного распада, возраст Земли исчисляется 4,6 млрд. лет. Более совершенные методы датирования дают все более высокие оценки возраста Земли, что позволяет сторонникам теории стационарного состояния полагать, что Земля существовала всегда.
Сторонники этой теории не признают, что наличие или отсутствие определенных ископаемых остатков может указывать на время появления или вымирания того или иного вида, и приводят в качестве примера представителя кистеперых рыб — латимерию (целаканта). Считалось, что кистепёрая рыба (целакант) представляет собой переходную форму от рыб к земноводным и вымерла 60-90 млн. лет назад (в конце мелового периода). Однако это заключение пришлось пересмотреть, когда в 1939 году у побережья о. Мадагаскар был выловлен 1-й живой целакант, а затем и другие экземпляры. Таким образом, целакант не является переходной формой.
Были найдены и многие другие, считавшиеся вымершими, животные, например, лингула - маленькое морское животное, якобы вымершее 500 миллионов лет назад, живо и сегодня и как другие "живые ископаемые": солендон - землеройка, туатара - ящерица. За миллионы лет они не претерпели никаких эволюционных изменений.
Ещё один пример заблуждения это археоптерикс - существо, связующее птиц и пресмыкающихся, переходная форма на пути превращения рептилий в птиц. Но в 1977 году в штате Колорадо были обнаружены окаменелости птиц, возраст которых соизмерим и даже превышает возраст останков археоптерикса, т.е. он не является переходной формой.
Сторонники теории стационарного состояния утверждают, что только изучая ныне живущие виды и сравнивая их с ископаемыми останками, можно сделать вывод о вымирании, да и в этом случае весьма вероятно, что он окажется неверным. Используя палеонтологические данные для подтверждения теории стационарного состояния, ее сторонники интерпретируют появление ископаемых остатков в экологическом аспекте.
Так, например, внезапное появление какого-либо ископаемого вида в определенном пласте они объясняют увеличением численности его популяции или его перемещением в места, благоприятные для сохранения остатков.
Большая часть доводов в пользу этой теории связана с такими неясными аспектами эволюции, как значение разрывов в палеонтологической летописи, и она наиболее подробно разработана именно в этом направлении.
Гипотезу стационарного состояния иногда называют гипотезой этернизма (от лат. еternus – вечный). Гипотеза этернизма была выдвинута немецким учёным В. Прейером в 1880 г.
Взгляды Прейера поддерживал академик Владимир Иванович Вернадский (1864 – 1945), автор учения о биосфере. Вернадский считал, что жизнь — такая же вечная основа космоса, которыми являются материя и энергия. «Мы знаем, и знаем это научно, — твердил он, — что Космос без материи, без энергии не может существовать. И достаточно ли материи и без выявления жизни - для построения Космоса, той Вселенной, который доступный человеческому уму?». На этот вопрос он ответил отрицательно, ссылаясь именно на научные факты, а не на личные симпатии, философские или религиозные убеждения. «...Можно говорить о вечности жизни и проявлений ее организмов, как можно твердить о вечности материального субстрата небесных тел, их тепловых, электрических, магнитных свойств и их проявлений. С этой точки зрения таким же далеким от научных поисков будет вопрос о начале жизни, как и вопрос о начале материи, теплоты, электрики, магнетизма, движения».
Исходя из представления о биосфере как о земном, но одновременно и космическом механизме, Вернадский связывал ее образование и эволюцию с организованностью Космоса. «Для нас становится понятным, — писал он, — что жизнь есть явление космическое, а не сугубо земное». Эту мысль Вернадский повторял многократно: «...начала жизни в том Космосе, который мы наблюдаем, не было, поскольку не было начала этого Космоса. Жизнь вечна, поскольку вечный Космос».
Теория происхождения жизни А. И. Опарина
Первую научную теорию относительно происхождения живых организмов на Земле создал советский биохимик А. И. Опарин (г.р. 1894). В 1924 г. он опубликовал работы, в которых изложил представления о том, как могла возникнуть жизнь на Земле. Согласно этой теории, жизнь возникла в специфических условиях древней Земли и рассматривается Опариным как закономерный результат химической эволюции соединений углерода во Вселенной.
По Опарину, процесс, приведший к возникновению жизни на Земле, может быть разделен на три этапа:
1. Возникновение органических веществ.
2. Образование из более простых органических веществ биополимеров (белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов, липидов и др.).
3. Возникновение примитивных самовоспроизводящихся организмов.
Теория биохимической эволюции имеет наибольшее количество сторонников среди современных учёных. Земля возникла около пяти миллиардов лет назад; первоначально температура её поверхности была очень высокой (4000 – 80000С). По мере её остывания образовались твёрдая поверхность (земная кора - литосфера). Атмосфера, первоначально состоявшая из лёгких газов (водород, гелий), не могла эффективно удерживаться недостаточно плотной Землёй, и эти газы заменялись более тяжёлыми: водяным паром, углекислым газом, аммиаком и метаном. Когда температура Земли опустилась ниже 1000C, водяной пар начал конденсироваться, образуя мировой океан. В это время, в соответствии с представлениями А. И. Опарина, состоялся абиогенный синтез, то есть в первоначальных земных океанах, насыщенных разными простыми химическими соединениями, «в первичном бульоне» под влиянием вулканического тепла, разрядов молний, интенсивной ультрафиолетовой радиации и других факторов среды начался синтез более сложных органических соединений, а затем и биополимеров. Образованию органических веществ способствовало отсутствие живых организмов – потребителей органики – и главного…окислителя…–…кислорода. Сложные молекулы аминокислот случайно объединялись в пептиды, которые, в свою очередь, создали первоначальные белки. Из этих белков синтезировались первичные живые существа микроскопических размеров.
Наиболее сложной проблемой в современной теории эволюции является превращение сложных органических веществ в простые живые организмы. Опарин полагал, что решающая роль в превращении неживого в живое принадлежит белкам. По-видимому, белковые молекулы, притягивая молекулы воды, образовывали коллоидные гидрофильные комплексы. Дальнейшее слияние таких комплексов друг с другом приводило к отделению коллоидов от водной среды (коацервация). На границе между коацерватом (от лат. coacervus – сгусток, куча) и средой выстраивались молекулы липидов – примитивная клеточная мембрана. Предполагается, что коллоиды могли обмениваться молекулами с окружающей средой (прообраз гетеротрофного питания) и накапливать определённые вещества. Ещё один тип молекул обеспечивал способность к самовоспроизведению.
Система взглядов А. И. Опарина получила название «коацерватная гипотеза».
Теория была обоснована, кроме одной проблемы, на которую долго закрывали глаза почти все специалисты в области происхождения жизни. Если спонтанно, путем случайных безматричных синтезов в коацервате возникали единичные удачные конструкции белковых молекул (например, эффективные катализаторы, обеспечивающие преимущество данному коацервату в росте и размножении), то как они могли копироваться для распространения внутри коацервата, а тем более для передачи коацерватам-потомкам? Теория оказалась неспособной предложить решение проблемы точного воспроизведения - внутри коацервата и в поколениях - единичных, случайно появившихся эффективных белковых структур.
Современный взгляд на происхождение жизни на Земле
У теории А.И. Опарина и других подобных гипотез есть один существенный недостаток: нет ни одного факта, который бы подтвердил возможность абиогенного синтеза на Земле хотя бы простейшего живого организма из безжизненных соединений. В многочисленных лабораториях мира осуществлены тысячи попыток такого синтеза. Например, американский ученый С. Миллер, исходя из предположений относительно состава первичной атмосферы Земли, в специальном приборе пропускал электрические разряды через смесь метана, аммиака, водорода и паров воды. Ему удалось получить молекулы аминокислот - тех основных «кирпичиков», из которых складывается основа жизни — белки. Эти опыты были многократно повторены, кое-кому из ученых удалось получить довольно длинные цепочки пептидов (простых белков). И только! Ни одного хотя бы простейшего живого организма никому не посчастливилось синтезировать. Ныне среди ученых популярностью пользуется принцип Реди: «Живое - лишь от живого».
Но предположим, что такие попытки когда-то увенчаются успехом. Что докажет такой опыт? Лишь то, что для синтеза жизни нужны ум человека, сложная развитая наука и современная техника. Ничего этого на первоначальной Земле не было. Больше того, синтез сложных органических соединений из простых противоречит второму закону термодинамики, который запрещает переход материальных систем от состояния большей вероятности к состоянию меньшей, а развитие от простых органических соединений к сложным, потом от бактерий к человеку происходил именно в этом направлении. Здесь мы наблюдаем ничто иное, как творческий процесс. Второй закон термодинамики непреложный закон, единственный закон, который ещё ни разу не был подвергнут сомнению, нарушен или опровергнут. Поэтому порядок (генная информация) не может стихийно возникнуть из беспорядка случайных процессов, что и подтверждается теорией вероятности.
В последнее время сокрушительный удар гипотезе абиогенного синтеза нанесли математические исследования. Математики подсчитали, что вероятность самозарождения живого организма из безжизненных блоков практически равняется нулю. Так, Л. Блюменфельд доказал, что вероятность случайного образования за все время существования Земли хотя бы одной молекулы ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты — одной из важнейших составных частей генетического кода) составляет 1/10800 Вдумайтесь в ничтожно маленькую величину этого числа! Ведь в знаменателе его находится цифра, где после единицы тянется ряд из 800 нулей, а это число в невероятное количество раз больше общего количества всех атомов во Вселенной. Современный американский астрофизик Ч. Викрамасингхе так образно высказал невозможность абиогенного синтеза: «Быстрее ураган, который пронесется над кладбищем старых самолетов, соберет новенький суперлайнер из кусков лома, чем в результате случайного процесса возникнет из своих компонентов жизнь».
Противоречат теории абиогенного синтеза и геологические данные. Как бы далеко мы не проникали вглубь геологической истории, не находим следов «азойской эры», то есть периода, когда на Земле не существовало жизни.
Сейчас палеонтологи в породах, век которых достигает 3,8 млрд. лет, то есть близкий ко времени образования Земли (4-4,5 млрд. лет тому по последним оценкам), нашли ископаемые остатки довольно сложно организованных существ - бактерий, сине-зеленых водорослей, простых грибков. В. Вернадский был уверен, что жизнь геологически вечна, то есть в геологической истории не было эпохи, когда наша планета была безжизненной. «Проблема абиогенеза (спонтанного зарождения живых организмов), — писал ученый в 1938 г., — остается бесплодной и парализует действительно назревшую научную работу».
Земная форма жизни чрезвычайно тесно связанная с гидросферой. Об этом свидетельствует хотя бы тот факт, что вода является основной частью массы любого земного организма (человек, например, большее чем на 70 % состоит из воды, а такие организмы, как медуза - на 97-98 %). Очевидно, что жизнь на Земле сформировалось лишь тогда, когда на ней появилась гидросфера, а это, по геологическим сведениям, произошло почти с начала существования нашей планеты. Многие из свойств живых организмов обусловленные именно свойствами воды, самая же вода есть феноменальное соединение. Так, по данными П. Привалова, вода — это кооперативная система, в которой всякое действие распространяется «эстафетным» путем на тысячи междуатомных расстояний, то есть имеет место «далекодействие».
Некоторые ученые считают, что вся гидросфера Земли, в сущности, есть одна гигантская «молекула» воды. Установлено, что вода может активироваться естественными электромагнитными полями земного и космического происхождения (в частности искусственного). Чрезвычайно интересным было недавнее открытие французскими учеными «памяти воды». Возможно, то, что биосфера Земли есть единый суперорганизм, и обусловлено этими свойствами воды? Ведь все организмы — это составные части, «капли» этой супермолекулы земной воды.
Хотя нам до сих пор известна лишь земная белково-нуклеиново-водная жизнь, это не означает, что в безграничном Космосе не могут существовать другие его формы. Некоторые ученые, в частности американские, Г. Файнберг и Р. Шапиро, моделируют такие гипотетично возможные его варианты:
плазмоиды - жизнь в звездных атмосферах за счет магнитных сил, связанных с группами подвижных электрических зарядов;
радиобы — жизнь в межзвездных облаках на основе агрегатов атомов, которые находятся в разных состояниях возбуждения;
лавобы — жизнь на основе соединений кремния, который может существовать в озерах расплавленной лавы на очень горячих планетах;
водоробы — жизнь, которая может существовать при низких температурах на планетах, покрытых «водоемами» из жидкого метана, и черпать энергию из преобразований ортоводорода на параводород;
термофаги — разновидность космической жизни, которая получает энергию из градиента температур в атмосфере или океанах планет.
Конечно, такие экзотические формы жизни пока что существуют лишь в воображении ученых и писателей-фантастов. Тем не менее, не исключена возможность реального существования некоторых из них, в частности плазмоидов. Есть некоторые основания считать, что на Земле параллельно с «нашей» формой жизни существует другая ее разновидность, похожая на упомянутых плазмоидов. К ним относят некоторые виды НЛО (неопознанных летающих объектов), образования, похожие на шаровые молнии, а также невидимые для глаза, но фиксируемые цветной фотопленкой летающие в атмосфере энергетические «сгустки», которые в ряде случаев проявляли разумное поведение.
Научно- информационный журнал «Биофайл» http://biofile.ru/
1. Энциклопедия Кругосвет - Универсальная научно-популярная онлайн-энциклопедия: http://www.krugosvet.ru/enc/gumanitarnye_nauki/filosofiya/ARISTOTEL.html
2. Большая советская энциклопедия - Словари и энциклопедии на Академике: http://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/72743/%D0%92%D0%B0%D0%BD
3. Википедия, свободная энциклопедия
4. http://www.physchem.chimfak.rsu.ru/Source/History/Persones/Newton.html
Начало формы
Конец формы
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Тестовая проверочная работа 11 класс по теме "Гипотезы происхождения жизни на Земле"
Проверочная работа по теме"Гипотезы происхождения жизни на Земле" составлена в форме ЕГЭ, имеет два вида заданий: с выбором одного правильного ответа, с выборм нескольких ответов....
Гипотезы происхождения жизни на земле. Биология 11 класс
Гончаров В.Е. Гипотезы происхождения жизни на земле. Биология 11 класс...
Гипотезы происхождения жизни на Земле.
Презентация к уроку общей биологии в 9 классе, выполненная ученицей 9 класса. Может использоваться в качестве демострационного материала при объяснении новой темы, либо как пример творческого дом...
Методическая разработка занятия "Гипотезы происхождения жизни на Земле"
Методическая разработка предназначена для проведения теоретического занятия по разделу «История развития жизни на Земле»», составлена в строгом соответствии с рабочей программой и требованиями Государ...
Гипотезы происхождения жизни
Гипоты происхождения жизни, основные теории развития жизни на Земле....
Разработка урока по теме: Гипотезы происхождения жизни на Земле
В папке находится конспект урока, презентация к уроку, а также вариант теста на уроке, для проверки знаний...
Технологическая карта интегрированного урока "Гипотезы происхождения жизни. ЛР №4. Анализ и оценка различных гипотез происхождения жизни "
Данный урок является составной частью темы «Происхождение жизни на Земле». Он опирается на знания учащихся, полученных при изучении тем раздела «Современное эволюционное учение»...