Ïðîèñõîæäåíèå è ýâîëþöèÿ îðãàíè÷åñêîãî ìèðà
Ðåôåðàòû >> Áèîëîãèÿ >> Ïðîèñõîæäåíèå è ýâîëþöèÿ îðãàíè÷åñêîãî ìèðà

Åùå áîëåå ÿðêèé ïðèìåð åñòåñòâåííîãî îòáîðà – âîçíèêíîâåíèå óñòîé÷èâîñòè ê ÿäîõèìèêàòàì ó íàñåêîìûõ. Ïðîôåññîð Êýðîëë Óèëüÿìñ ïèñàë, ÷òî â íà÷àëå 40-õ ãã. XX â. «â ðóêàõ ÷åëîâåêà îêàçàëîñü ìîùíîå îðóæèå. Ýòî áûë ÿäîõèìèêàò ÄÄÒ, êîòîðûé, êàê âñåìîãóùèé àíãåë-ìñòèòåëü, îáðóøèâàëñÿ íà âðåäíûõ íàñåêîìûõ. Ïîñëå ïåðâîãî æå ñîïðèêîñíîâåíèÿ ñ íèì êîìàðû, ìóõè, ïî÷òè âñå íàñåêîìûå ñðûâàëèñü â øòîïîð, ïàäàëè, ÷àñ-äðóãîé æóææàëè, ëåæà íà ñïèíå, à ïîòîì ïîãèáàëè». Ïåðâûå ñîîáùåíèÿ îá óñòîé÷èâîñòè íàñåêîìûõ ê ÄÄÒ ïîÿâèëèñü â 1947 ã. è êàñàëèñü êîìíàòíîé ìóõè. Èç ïîë÷èù âðåäíûõ íàñåêîìûõ ñèñòåìàòè÷åñêè âûæèâàëè ëèøü íåìíîãèå, ñëó÷àéíî îêàçàâøèõñÿ áîëåå óñòîé÷èâûìè ê ÿäó. Íî êàæäûé ñëåäóþùèé ãîä â æèâûõ îñòàâàëîñü âñå áîëåå è áîëåå ñòîéêîå ïîòîìñòâî. «Íåñêîëüêî ëåò ñïóñòÿ, - ïèñàë Óèëüÿìñ, - êîìàðû, áëîõè, ìóõè è äðóãèå íàñåêîìûå óæå ïåðåñòàëè îáðàùàòü âíèìàíèå íà ÄÄÒ. Ñêîðî îíè íà÷àëè åãî óñâàèâàòü, ïîòîì ïîëþáèëè». Òàêàÿ óñòîé÷èâîñòü áûëà îáíàðóæåíà áîëåå ÷åì ó 200 âèäîâ íàñåêîìûõ, è ñïèñîê ýòîò ïðîäîëæàë ðàñòè.

Ñîâåðøåííî àíàëîãè÷íà èñòîðèÿ «ïðèâûêàíèÿ» áîëåçíåòâîðíûõ áàêòåðèé ê àíòèáèîòèêàì è ìíîãèì äðóãèì ëåêàðñòâàì.

ÑÀÌÎÏÐÎÈÇÂÎËÜÍÎÅ ÇÀÐÎÆÄÅÍÈÅ

 òå÷åíèå äîëãèõ âåêîâ, ñâÿòî âåðÿ â àêò Áîæåñòâåííîãî òâîðåíèÿ, ëþäè, êðîìå òîãî, áûëè òâåðäî óáåæäåíû, ÷òî æèçíü ïîñòîÿííî çàðîæäàåòñÿ ñàìîïðîèçâîëüíî.

Åùå äðåâíåãðå÷åñêèé ôèëîñîô Àðèñòîòåëü ïèñàë, ÷òî íå òîëüêî ðàñòåíèÿ, ÷åðâè, íàñåêîìûå, íî äàæå ðûáû, ëÿãóøêè è ìûøè ìîãóò ðîæäàòüñÿ èç âëàæíîé ïî÷âû èëè ãíèþùåãî èëà.

Ãîëëàíäñêèé ó÷åíûé ßí âàí Ãåëüìîíò â XVII â. îïèñàë ñâîé îïûò, óòâåðæäàÿ, ÷òî æèâûå ìûøè ÿêîáû çàðîæäàëèñü ó íåãî èç ãðÿçíîãî áåëüÿ è ãîðñòè ïøåíèöû, çàïåðòûõ â øêàôó.

Äðóãîé íàòóðàëèñò, Ãðèíäåëü ôîí Àõ, òàê ðàññêàçûâàë î ÿêîáû íàáëþäàâøåìñÿ èì ñàìîçàðîæäåíèè æèâîé ëÿãóøêè: «Õî÷ó îïèñàòü ïîÿâëåíèå íà ñâåò ëÿãóøêè, êîòîðîå ìíå óäàëîñü íàáëþäàòü ïðè ïîìîùè ìèêðîñêîïà. Îäíàæäû ÿ âçÿë êàïëþ ìàéñêîé ðîñû, è òùàòåëüíî íàáëþäàÿ çà íåé ïîä ìèêðîñêîïîì, çàìåòèë, ÷òî ó ìåíÿ ñôîðìèðîâûâàåòñÿ êàêîå-òî ñóùåñòâî. Ïðèëåæíî íàáëþäàÿ íà âòîðîé äåíü, ÿ çàìåòèë, ÷òî ïîÿâèëîñü óæå òóëîâèùå, íî ãîëîâà åùå êàçàëàñü íå ÿñíî ñôîðìèðîâàííîé; ïðîäîëæàÿ ñâîè íàáëþäåíèÿ íà òðåòèé äåíü, ÿ óáåäèëñÿ, ÷òî íàáëþäàåìîå ìíîþ ñóùåñòâî åñòü íè ÷òî èíîå, êàê ëÿãóøêà ñ ãîëîâîé è íîãàìè. Ïðèëàãàåìûé ðèñóíîê âñå îáúÿñíÿåò».

 1688 ã. èòàëüÿíñêèé ó÷åíûé Ôðàí÷åñêî Ðåäè ðåøèë ïðîâåðèòü èäåþ ñàìîïðîèçâîëüíîãî çàðîæäåíèÿ æèçíè. Îí ðàññêàçûâàë î ñâîåì îïûòå: «ß âçÿë ÷åòûðå ñîñóäà, ïîìåñòèë â îäèí èç íèõ ìåðòâóþ çìåþ, â äðóãîé – íåìíîãî ðûáû, â òðåòèé – äîõëûõ óãðåé, â ÷åòâåðòûé – êóñîê òåëÿòèíû, ïëîòíî çàêðûë èõ è çàïå÷àòàë. Çàòåì ÿ ïîìåñòèë òî æå ñàìîå â ÷åòûðå äðóãèõ ñîñóäà, îñòàâèâ èõ îòêðûòûìè. Âñêîðå ìÿñî è ðûáà â îòêðûòûõ ñîñóäàõ çà÷åðâèâåëè. Ìîæíî áûëî âèäåòü, êàê ìóõè ñâîáîäíî çàëåòàþò â ñîñóäû è âûëåòàþò èç íèõ. Íî â çàïå÷àòàííûõ ñîñóäàõ ÿ íå óâèäåë íè îäíîãî ÷åðâÿêà, õîòÿ ïðîøëî ìíîãî äíåé ïîñëå òîãî, êàê â íèõ áûëà ïîëîæåíà äîõëàÿ ðûáà è ìÿñî».

 1675 ã. èòàëüÿíñêèé ó÷åíûé Ëàäçàðî Ñïàëàíöàíè ïðîêèïÿòèë â çàïàÿííîì ñîñóäå êðåïêèé ìÿñíîé áóëüîí. Ïðîøëî íåñêîëüêî äíåé, íî íèêàêèõ ïðèçíàêîâ æèçíè â áóëüîíå íå îáíàðóæèëîñü.

Íàêîíåö, â 1860 ã. Ëóè Ïàñòåð ñ ïîìîùüþ ðÿäà áëåñòÿùèõ îïûòîâ, ïîõîæèõ íà îïûò Ñïàëëàíöàíè, îêîí÷àòåëüíî äîêàçàë, ÷òî æèçíü â ñîâðåìåííûõ óñëîâèÿõ íå ñàìîçàðîæäàåòñÿ. Îí ïîêàçàë, ÷òî äàæå áàêòåðèè ìîãóò âîçíèêàòü òîëüêî îò äðóãèõ áàêòåðèé.

ÊÀÊ ÆÅ ÂÎÇÍÈÊËÀ ÆÈÇÍÜ?

Îïûòû Ïàñòåðà íå ðàçðåøèëè âîïðîñ î ïðîèñõîæäåíèè æèçíè, à ïîñòàâèëè åãî ñ íîâîé îñòðîòîé. Åñëè æèçíü â ñîâðåìåííûõ óñëîâèÿõ íå ñàìîçàðîæäàåòñÿ, òî êîãäà è êàê îíà âîçíèêëà âïåðâûå?

Íàáëþäàåìàÿ íàìè Âñåëåííàÿ, ïî äàííûì ñîâðåìåííîé íàóêè, âîçíèêëà â ðåçóëüòàòå Áîëüøîãî Âçðûâà îêîëî 15-20 ìëðä. ëåò íàçàä. Âîçðàñò íàøåé ïëàíåòû – îêîëî 5 ìëðä. ëåò. Ñåé÷àñ áîëüøèíñòâî ó÷åíûõ ñêëîíÿåòñÿ ê ìíåíèþ î òîì, ÷òî æèçíü çàðîäèëàñü íà Çåìëå íà çàðå åå ñóùåñòâîâàíèÿ.

Äðåâíåéøàÿ Çåìëÿ âåñüìà ìàëî íàïîìèíàëà ïëàíåòó, íà êîòîðîé ìû æèâåì. Åå àòìîñôåðà ñîñòîÿëà èç âîäÿíûõ ïàðîâ, óãëåêèñëîãî ãàçà è, ïî îäíèì äàííûì, - èç àçîòà, ïî äðóãèì – èç ìåòàíà è àììèàêà. Êèñëîðîäà â âîçäóõå áåçæèçíåííîé ïëàíåòû íå áûëî. È, íàäî ñêàçàòü, îòñóòñòâèå êèñëîðîäà áûëî íåîáõîäèìî äëÿ âîçíèêíîâåíèÿ æèçíè. Âîçìîæíî, ÷òî íåîáû÷íîå ñëîâîñî÷åòàíèå «ñìåðòîíîñíûé êèñëîðîä» âûçîâåò íåêîòîðîå óäèâëåíèå. Ìåæäó òåì êèñëîðîä ðàçðóøèòåëüíî äåéñòâóåò íà îðãàíè÷åñêèå ìîëåêóëû. Ìû ïðèâûêëè ê åãî âîçäåéñòâèþ, íî íà Çåìëå è ñåé÷àñ åñòü áàêòåðèè, êîòîðûå âîñïðèíèìàþò êèñëîðîä êàê ÿä è â åãî ïðèñóòñòâèè æèòü íå ìîãóò. Êèñëîðîäíàÿ àòìîñôåðà äåëàåò íåâîçìîæíûì â íàøå âðåìÿ ñàìîçàðîæäåíèå æèçíè.

Èòàê, â àòìîñôåðå äðåâíåé Çåìëè ãðåìåëè ãðîçû, åå ïðîíèçûâàëî æåñòîêîå óëüòðàôèîëåòîâîå èçëó÷åíèå Ñîëíöà, íà ïëàíåòå èçâåðãàëèñü âóëêàíû.

Ïîä âëèÿíèåì âñåõ ýòèõ âîçäåéñòâèé â ïåðâè÷íîì îêåàíå, ïîêðûâàâøåì ïîâåðõíîñòü Çåìëè, îáðàçîâûâàëèñü îðãàíè÷åñêèå âåùåñòâà – ïðîñòåéøèå «êèðïè÷èêè», èç êîòîðûõ ñòðîèòñÿ âñå æèâîå.  íàøå âðåìÿ èõ íåìåäëåííî ïîãëîòèëè áû áàêòåðèè è ãðèáû. Íî òîãäà èõ åùå íå áûëî, è ïîýòîìó îðãàíè÷åñêèå âåùåñòâà íàêàïëèâàëèñü, ïîêà âåñü ïåðâè÷íûé îêåàí íå ïðåâðàòèëñÿ â «òåïëûé ðàçáàâëåííûé áóëüîí».

Òàêîå ïðåäïîëîæåíèå âïåðâûå âûñêàçàë â 1922 ã. ñîâåòñêèé áèîëîã Àëåêñàíäð Îïàðèí.

 1953 ã. àìåðèêàíñêèé áèîëîã Ñòýíëè Ìèëëåð ðåøèë ïðîâåðèòü ãèïîòåçó Îïàðèíà è âîñïðîèçâåë â ñïåöèàëüíîé óñòàíîâêå ïðèðîäíûå óñëîâèÿ äðåâíåé Çåìëè.  ñòåêëÿííîì ñîñóäå íàõîäèëèñü íàãðåòàÿ âîäà («îêåàí») è ñìåñü ãàçîâ – àììèàêà, ìåòàíà è âîäîðîäà («ïåðâè÷íàÿ àòìîñôåðà»). ×åðåç «àòìîñôåðó» ïðîñêàêèâàëè èñêðû – «ìîëíèè». Îïûò ïðîäîëæàëñÿ â òå÷åíèè íåäåëè.

×åðåç íåäåëþ «ïåðâè÷íûé áóëüîí» ïðîàíàëèçèðîâàëè è íàøëè â íåì ìíîãèå îðãàíè÷åñêèå âåùåñòâà, â òîì ÷èñëå 5 àìèíîêèñëîò.  äðóãîé ðàç â ðåçóëüòàòå òàêîãî æå îïûòà áûëè îáíàðóæåíû äàæå íóêëåèíîâûå êèñëîòû – öåïî÷êè, äëèíîé äî øåñòè çâåíüåâ.

Ñîãëàñíî îäíîé ãèïîòåçå, ñîäåðæàíèå îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ âûøå âñåãî áûëî â âûñûõàþùèõ ëóæàõ, îñòàâøèõñÿ íà áåðåãó îêåàíà ïîñëå îòëèâà. Çäåñü îáðàçîâûâàëèñü öåïî÷êè áåëêîâ è íóêëåèíîâûõ êèñëîò. Ïðè ýòîì ÷åì äëèííåå áûëà öåïî÷êà, òåì îíà áûëà óñòîé÷èâåå. Îíà çàêðó÷èâàëàñü â êëóáîê, êîòîðûé ðàçðóøàëñÿ óæå íå òàê ëåãêî.

Îïàðèí ñ÷èòàë, ÷òî ãëàâíàÿ ðîëü â ïðåâðàùåíèè íåæèâîãî â æèâîå ïðèíàäëåæàëà áåëêàì.  «ïåðâè÷íîì áóëüîíå» îáðàçîâûâàëèñü «ñãóñòêè» áåëêà «êîàöåðâàòû). Îíè ìîãëè âáèðàòü â ñåáÿ íîâûå ïèòàòåëüíûå âåùåñòâà, ðàçáèâàòüñÿ íà áîëåå ìåëêèå êàïåëüêè. Êîíå÷íî, îíè åùå íå áûëè æèâûìè.

Ïî ñëîâàì Îïàðèíà, ðàññòîÿíèå îò ýòèõ «ñãóñòêîâ» äî ñàìûõ ïðèìèòèâíûõ áàêòåðèé íè÷óòü íå ìåíüøå, ÷åì îò àìåáû äî ÷åëîâåêà. Ãëàâíîå, ÷òî îòëè÷àëî «ñãóñòêè» îò êëåòîê, - íåñïîñîáíîñòü òî÷íî âîñïðîèçâîäèòü ñàìèõ ñåáÿ.

×òîáû «øòàìïîâàòü» îäèíàêîâûå áåëêè, íóæíà ìàòðèöà.  íûíå æèâóùèõ îðãàíèçìàõ (îò áàêòåðèé è âèðóñîâ äî ÷åëîâåêà) ýòîé ìàòðèöåé ñëóæàò íóêëåèíîâûå êèñëîòû (ÐÍÊ, ÄÍÊ).

 êàêîé ìîìåíò áåëêîâûå «ñãóñòêè» «ïåðåøàãíóëè» ïîðîã æèâîãî? Òîãäà, êîãäà âêëþ÷èëè â ñåáÿ íóêëåèíîâûå êèñëîòû, êîòîðûå ïîçâîëèëè ñîçäàâàòü õîòÿ áû ãðóáûå, ïðèáëèçèòåëüíûå êîïèè óæå èìåþùèõñÿ áåëêîâ. Ýòî áûëè óæå çà÷àòêè ïðèìèòèâíûõ êëåòîê.


Ñòðàíèöà: