Зміна поглядів на проблему походження життя на Землі
Серед найцікавіших проблем, що так приваблюють учених усього світу і просто мислячих людей, – проблема про походження життя на Землі. Академік О. Опарін (1894-1980), автор популярної “коацерватної (coacervatio – з лат. нагромадження) теорії” про походження життя, зазначав: “Життя – це найпрекрасніше і, зрештою, найважливіше з усього того, що існує на нашій планеті. Чим глибше людський розум проникає в таємницю життя, тим повноціннішим, пліднішим і тривалішим стає життя людей. Тому проблема сутності життя, пізнання організації живої матерії, приховує в собі очевидне й незбориме захоплення всього людства”
Ідея спонтанного (spontaneus – з лат. довільний) виникнення живого з неживої матерії, що лежить в основі сучасних наукових поглядів на цю проблему, своїм корінням сягає глибинних віків. Ще давньогрецькі вчені припускали, що життя властиве матерії і що самозародження живих істот можливе з мулу, гною, землі. Найвидатніший давньогрецький вчений Аристотель вважав, що водночас з народженням живих істот відбувається їхнє самозародження з неживої матерії. На його думку, організми поєднують “пасивне начало – матерію” з “активним – формою”. Для існуючих організмів такою формою є життя, яке й “формує” живі організми та “рухає ними”. Такі або близькі до них уявлення про походження життя були використані для формування тогочасного світогляду.
У ранньому середньовіччі такий світогляд був майже абсолютним. У “наукових трактатах” (tractatus – з лат. обговорення, розгляд) можна було прочитати твердження про зародження качок і гусей з морських раковин, які, відповідно, виникли з плодів дерев тощо. Край цим твердженням поклав італійський лікар Ф. Реді (1626-1698), який довів, що самозародження неможливе. З того часу в науковий вжиток запроваджено “принцип Реді” – “Omne vivum evivo” (“Все живе з живого”).
Демонстрація у другій половині XVII ст. голландським натуралістом і винахідником А. Левенгуком мікроскопа дала змогу вперше побачити невидимий світ мікроорганізмів. Це стало підставою для перенесення ідеї про самозародження живих істот у мікросвіт. Цю ідею підтримували такі видатні вчені, як Г. Лейбніц (1646-1716), Ж. Б’юфон (1707-1778) та ін.
Італійський біолог Л. Спаланцані (1729-1799) експериментально довів помилковість гіпотез про самозародження мікроорганізмів. Незважаючи на це, суперечки серед учених на цю тему не вщухали. Щоб покласти їм край, Французька академія наук оголосила конкурс на кращий експеримент, яким буде розв’язано цю проблему. Низкою переконливих доведень у 1860-1861 роках цей конкурс виграв французький вчений Л. Пастер (1822-1895). Практичним наслідком цього стала пастеризація харчових продуктів (термічна, ультразвукова та ін.), що дало змогу їх тривало безпечно зберігати.
Вирішення питання про неможливість самозародження організмів не розв’язало проблеми про походження життя на Землі. Якщо живе не виникає з неживого, то яким чином воно тут з’явилося? Відповідь на це запитання вчені шукають досі.
Ще 1865 року Г. Ріхтер пропонує “теорію етернізму” (aeternus – з лат. вічний), тобто вічності життя в Космосі, яке на нашу Землю було занесено метеоритами. Занесення на Землю організмів Всесвіту – космозоїв (коо^од – з грец. Всесвіт, – життя) – називають панспермією (nav – з грец. все, оперла – насіння). За Г. Ріхтером, організми в стані анабіозу1 (avaftmoig – з грец. оживання) можуть тривалий час подорожувати у відкритому космосі. Потрапивши у сприятливі умови, вони можуть дати початок життю.
Наступною була гіпотеза шведського вченого С. Ареніуса (18591927) – радіопанспермії (radius – з лат. промінь). В основу гіпотези покладено тогочасні новітні відкриття К. Максвела і П. Лебедєва. К. Максвел обгрунтував існування, а П. Лебедєв виміряв тиск сонячного світла (дорівнює 0,5 мг/м2 земної поверхні). Мікроспори, або цисти2 (кіощ – з грец. скриня), організмів, потрапивши у відкритий космос, рухатимуться від світла, наприклад від Сонця, з дуже еликою швидкістю. За 14 місяців спора з Землі може вийти за межі Сонячної системи, а за 9 тис. років – досягти найближчої зірки альфа Центав-ри. Отже, можна вважати, що такі переселення можливі, але вищезазначенні гіпотези не дають відповіді на головне питання – про походження життя.
Значна кількість учених різних країн вважають, що життя виникло на Землі. Серед них О. Опарін, Дж. Холдейн, Г. Юрі та ін. Зокрема, на думку О. Опаріна, такі органічні речовини, як вуглеводні, жирні кислоти та їхні похідні, амінокислоти, сечовина, глютамінова кислота та інші могли синтезуватися в абіогенному середовищі. Для первинної атмосфери Землі характерними були відновні процеси. Добіогенна атмосфера складалася з вуглекислого газу, метану, аміаку, сірководню, ціану (CN). В ній не було озонового горизонту, тож ультрафіолетові промені вільно проникали на Землю. Саме вони та грозові розряди були джерелом енергії для органічного синтезу. Тривала й складна полімеризація органічних сполук в умовах високих температур, ультрафіолетового випромінювання Сонця, електричних розрядів, вулканічної діяльності в атмосфері з метану, аміаку, водню і водяної пари могли утворити молекули цукрів, амінокислот і азотистих сполук, тобто молекули, з яких складаються білки, нуклеїнові кислоти і речовини – енергоносії групи аденозинтрифосфатозів1 (aSsvog – з грец. залоза, тp^a – три і фосфатози). Внаслідок гравітаційного осадження органічні молекули опинилися у водному середовищі мілководної водойми, яким тоді був первинний океан. Водна товща захищала органічні молекули від згубної дії ультрафіолетових променів і від кисню, який їх також руйнує, надхо-дячи внаслідок дегазації надр в атмосферу. Подальші перетворення привели до утворення фазово-відособлених систем – пробіонтів, а згодом і найпростіших клітин – проклітин, які вже мали властивості живого. Такі системи ще не були живими організмами, але досить близькими до них. Їх О. Опарін назвав коацерватами.
Коацервати мали оболонку, яка захищала їх від навколишньої так званої “урівноваженої рідини”. Вони могли руйнуватися, знову утворювати “рої” і, нарешті, ділитися – у разі досягнення певних розмірів. Такий процес одержав назву “коацервації”. Внаслідок взаємодії з довкіллям коацервати набули здатності вибірково поглинати необхідні їм речовини і виділяти ті, що їм не потрібні. Так за мільйони років пробіонти перетворилися в примітивні живі організми, які за допомогою генетичного коду передавали спадкову інформацію від предків до нащадків. Викладені вище міркування отримали підтримку багатьох учених, які дали їм назву гіпотези Опаріна-Холдейна1 про походження життя на Землі. Дж. Бернал зазначав, що саме ця гіпотеза “вивела проблему походження життя із сфери чистих спекуляцій і започаткувала еру пошукових експериментів у галузі синтезу перед-біологічних систем”2.
Водночас “коцерватна теорія” (або гіпотеза Опаріна-Холдейна) містила “вузькі місця”, які підлягали критиці. Серед критиків слід назвати академіків В. Вернадського, М. Холодного, а також генетика М. Дубініна, кібернетика У. Ешбі, астронома Й. Шкловського та ін. Найбільшим недоліком було те, що, як і попередні гіпотези, її не вдалося підтвердити фактом абіогенного синтезу найпростішого організму в земних умовах. Вчені виконали тисячі експериментів.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)