теория самозарождения жизни была окончательно опровергнута учеными

Теории происхождения жизни

За всю историю существования человечества сторонниками этой теории не было приведено ни одного подтверждающего доказательства. Справедливо отметить, что и опровергнуть эту теорию невозможно. Основополагающим моментом здесь являются не факты, а вера.

Теория стационарного состояния

Теория панспермии (греч. pan — всё и sperma — семя)

Теория самозарождения

Сторонники этой теории считали (или считают, если такие еще остались)), что жизнь способна самозарождаться из неживого. Еще Аристотель считал, что личинки, из которых появляются мухи, самозарождаются в гниющем мясе. Эти представления были довольно долго распространены и популярны.

Особенно активно эти идеи обсуждались в конце XVI века, когда апогея достигла легенда о гомункулусе. Свой рецепт «приготовления» гомункулуса Парацельс описывает так: «Возьмите сперму и заставьте ее гнить 7 суток в запечатанной тыкве, а затем в течение 40 недель в лошадином желудке, ежедневно добавляя кровь. В результате произойдет живой ребенок, как дитя, родившееся от женщины».

Кажется что-то таинственное и магическое скрыто за этими древними строками, однако это всего лишь остроумная шутка, на которую попались многие, даже из числа наших современников. Первым аргументированно попытался опровергнуть теорию самозарождения жизни Франческо Реди в 1668 году.

В честь Луи Пастера процесс тепловой обработки пищевых продуктов называется пастеризацией. Она представляет собой нагревание жидких продуктов до 60-70 °C в течение 60 минут, в результате чего болезнетворные микроорганизмы погибают. Это позволяет сохранить продукты свежими на долгое время.

Гипотеза А.И. Опарина абиогенного происхождения жизни

В результате таких преобразований из первичного бульона возникли первые прокариотические клетки.

По итогам эксперимента в системе появились аминокислоты, сахара, жиры и даже предшественники нуклеиновых кислот.

С точки зрения вероятности возникновение жизни весьма маловероятно, однако учитывая очень долгое время (1 млрд. лет от появления Земли) вероятность такого события значительно возрастает.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник

Самозарождение жизни

Живые организмы самопроизвольно возникают из неорганических веществ.

С самых давних времен люди полагали, что живые организмы появились из более простых веществ. Оставьте, например, кучу зерна под дождем, и она вскоре породит мышей; оставьте на улице мясо, и скоро по нему будут ползать личинки мух. В XVII веке Франческо Реди оставлял мясо на улице в разных горшках — открытых, плотно закрытых, покрытых сеткой, — и доказал, что личинки никогда не появятся в мясе, укрытом от мух.

И хотя эксперимент Реди обрушил представление о том, что сложные организмы могут зарождаться самопроизвольно, открытие микроорганизмов в XIX веке привело ко второму рождению понятия самозарождения жизни. Даже разлагающиеся материалы, укрытые от мух, по всей видимости, производили на свет организмы, видимые под микроскопом. К 1860 году споры вокруг самозарождения жизни стал настолько жаркими, что Французская академия предложила премию любому, кто помог бы разрешить этот вопрос. Французский ученый Луи Пастер (см. Микробная теория инфекционных заболеваний) выполнил ряд тщательно подготовленных экспериментов, которые помогли окончательно решить проблему, и получил премию академии в 1864 году.

Пастер брал колбы с длинными узкими искривленными горлышками и наполнял их жидкой питательной средой. Среда доводилась до кипения, чтобы в ней были убиты все микробы, а стеклянное горлышко играло роль ловушки для спор грибов и других микроорганизмов, которые могли загрязнить жидкость. Пастер показал, что микробы появились только в колбах, горлышки которых были в последующем разбиты — то есть если в среду попали организмы, содержащиеся в воздухе.

По иронии судьбы, в 1870-х годах возникли новые дебаты, в центре которых было предположительное самозарождение плесневых грибов в процессе брожения вина. Пастер еще раз показал, проведя убедительные эксперименты (в процессе которых он в стерильных условиях брал мякоть изнутри ягод винограда и изолировал ее от воздуха), что споры дрожжей переносятся воздухом и не зарождаются самопроизвольно в ткани винограда.

Сегодня результат долгих дебатов о самозарождении жизни обобщен в лозунге биологов: «Жизнь происходит из жизни».

Источник

Спор о самозарождении

Происхождение пчелиного роя

Так думали зоологи в Средние века и даже в XVII и XVIII вв. Конечно, они знали, что утята выводятся из яиц, а мышат рождают мыши. Но эти ученые допускали, что животные появляются на земле не только обычным путем размножения — от себе подобных, но и путем самозарождения, из мертвой материи.

Даже такой великий ученый, как Ньютон, думал, что растения возникают из тончайших испарений хвостов комет. Голландский ученый Ван-Гельмонт, прославившийся своими замечательными опытами над газами, дал нелепый с нашей точки зрения рецепт разведения мышей: нужно взять грязную рубашку и вложить ее в какой-нибудь сосуд вместе с пшеничными зернами, и тогда через 21 день вы получите живых мышей, писал он.

Но в том же XVII в., когда теория самозарождения еще господствовала в умах ученых, был поставлен очень простой и убедительный опыт, опровергавший эту теорию. Итальянский ученый Реди взял два куска мяса и положил их на тарелки. Одну тарелку он покрыл куском марли, а другую оставил открытой. И вот через несколько дней в мясе, лежавшем на открытой тарелке, кишмя кишели червячки и мухи, а в прикрытом куске мяса ни червячков, ни мух не было. Значит, решил Реди, мухи и черви не зарождаются в гниющем мясе, как думали до сих пор, а просто мухи слетаются к мясу, откладывают в нем свои яички, из которых выводятся червячки-личинки.

Вывод Реди был бесспорен, но теория самозарождения была так привычна, что сам же Реди, опровергнув ее по отношению к мухам, поспешил написать, что лягушки зарождаются в тине. Однако другие исследователи вслед за Реди ставили все новые и новые опыты, которые убедительно доказывали, что из неживой материи не могут возникать ни лягушки, ни птицы, ни черви, ни насекомые.

Но тут было сделано новое открытие, которое поддержало теорию самозарождения, готовую пошатнуться под ударами фактов. В загнивающем мясном бульоне, в настое сена, в кислом молоке, в зацветшей воде, в земле и даже на зубах человека голландский оптик Левенгук обнаружил неведомые до того времени микроскопические живые существа — микробы. Они появлялись в бутылках с бульоном и молоком даже в том случае, если эти бутылки плотно закупоривались пробками. Значит, они попадали в бутылки не из воздуха, а самозарождались в них!

Реди и другие исследователи доказали невозможность самозарождения сложно организованных животных, но микробы — очень простые организмы, и уж они-то несомненно возникают из мертвой материи, — так рассуждали многие исследователи XVII и XVIII вв.

Благодаря открытию микробов теория самозарождения продолжала преподаваться в школах и университетах, продолжала считаться несомненной, научно доказанной истиной.

Так обстояло дело вплоть до конца шестидесятых годов прошлого столетия, когда микробами заинтересовался французский ученый Пастер.

Пастер был химик. Исследуя природу двух очень близких по своему составу химических веществ — двух разновидностей виноградной кислоты, — он обнаружил любопытное явление: одна из кислот при стоянии на воздухе со временем начинала разлагаться и при этом теряла свою прозрачность, а другая могла неограниченно долго сохраняться в открытом сосуде не изменяясь. Оказалось, что первая кислота мутнела и разлагалась потому, что в ней развивалось множество микроорганизмов, а вторая убивала микробов и поэтому оставалась неизменной. Пастера поразила эта связь между появлением микробов и течением химической реакции в колбе. Он стал искать другие случаи, когда микробы оказываются как бы химическими реактивами, разлагающими сложные соединения на составные части.

В это время Пастеру пришлось заняться изучением так называемого спиртового брожения сахара. В 1854 г. Пастер был назначен деканом вновь открытого факультета естественных наук в университете Лилля, одного из городов Южной Франции. На юге Франции широко развито винокурение. А процесс производства вина основан на том, что сахар, содержащийся в виноградном соке, при определенных условиях бродит и распадается на спирт и углекислый газ. Винокуры не умели как следует управлять процессом брожения сахара: обычно вино получалось вкусным и ароматным, но иногда оно неожиданно получалось кислым и неприятно пахло — из-за того, что виноградный сахар превращался не в спирт, а в уксус. Промышленники обратились за помощью в университет, и Пастер как декан естественного факультета должен был заняться исследованием брожения сахара.

Он уже знал, что разложение некоторых кислот и других химических веществ иногда находится в какой-то связи с появлением в них микробов. Под впечатлением от результатов своих предыдущих работ Пастер стал искать микробов и в чанах, в которых бродил виноградный сок. И его поиски увенчались успехом!

В чанах с «здоровым», вкусным и ароматным, вином он неизменно находил клетки микроскопических грибков — дрожжей, а в чанах с «больным» вином, где, кроме спирта, получалось и много винного уксуса, всегда присутствовали вместе с дрожжами и другие микроорганизмы.

Изучение микробов увлекло Пастера, и из химика он стал биологом. Пастер вошел в историю как основоположник микробиологии — науки о микроскопических живых существах.

Но первые же выводы Пастера о роли микробов в брожении сахара вызвали энергичные возражения немецкого химика Либиха и французского ученого Пуше.

Либиха называли королем химиков. Это был блестящий экспериментатор, горячий спорщик, замечательный педагог и организатор. Задолго до Пастера он создал стройную и убедительную теорию гниения и брожения. Либих учил, что гниение — это расшатывание и распадение сложной молекулы белка, из которого построены тела животных и растений, под действием тепла и кислорода воздуха. Распадающаяся молекула белка разрушает, расшатывает молекулы других составных частей, из которых построены организмы, — жиров и углеводов (крахмала и сахара). В виноградном соке распад сахара на спирт и углекислый газ происходит только потому, что в соке, кроме сахара, есть и белок.

Когда Пастер открыл, что в виноградном соке находятся дрожжи и другие микроорганизмы, Либих не нашел в этом факте ничего примечательного и решительно отверг идею Пастера о том, что микробы вызывают брожение сока. Видимо, писал Либих, эти организмы просто-напросто зарождаются самопроизвольно в бродящем виноградном соке, как и во всех других разлагающихся органических веществах.

В этом предположении Либиха поддержал Пуше. В 1859 г. Пуше издал толстую книгу, в которой приводил описания множества опытов, доказывавших, по его мнению, самозарождение микробов. Он упоминал про старые опыты английского священника Нидгема, который наливал бульон в бутылки, закупоривал их наглухо и наблюдал, как через несколько дней прозрачный бульон мутнел от бесчисленного количества появлявшихся в нем микробов. Пуше приводил описания и более поздних опытов — французского химика и физика Гей-Люссака, а также свои собственные исследования. Пуше утверждал, что в гниющем мясе, в настое сена, в бульоне и молоке самозарождаются из мертвой материи самые различные микроскопические существа — туфельки и амёбы, кокки и бациллы.

Он высмеивал Пастера, который предполагал, что каждый вид микробов вызывает особую химическую реакцию. Пуше заявлял, что в любой пробирке с гниющим бульоном могут возникнуть самые различные микробы.

Противники Пастера приводили в защиту своих взглядов результаты многочисленных опытов, и, чтобы опровергнуть их, Пастеру тоже пришлось прибегнуть к помощи опытов. Так начался поединок экспериментаторов.

Чтобы опровергнуть теорию Либиха о том, что брожение возникает только тогда, когда к сахару примешан белок, надо было попробовать вызвать брожение сахара в отсутствие белка. Но без белка не размножались микробы, вызывавшие, по мнению Пастера, брожение! После многих неудачных попыток Пастеру все же удалось получить брожение сахара и в отсутствие белка. Белок он заменил солями азотной кислоты, которыми могут питаться некоторые микробы.

Итак, либиховская теория гниения и брожения была опрокинута. Гораздо труднее было опровергнуть теорию самозарождения микробов.

Надо было доказать, что в каждом опыте Нидгема, Гей-Люссака и самого Пуше, поставленного для доказательства самозарождения микробов, была допущена какая-нибудь ошибка. А затем следовало еще доказать, что если эту ошибку устранить, то в бульоне, с которым работали исследователи, микробы никоим образом не появятся.

В опыте Нидгема ошибку найти было нетрудно. Прокипятив бульон в бутылках, Нидгем закупоривал их пробками, на которых, несомненно, было множество зародышей микробов. Пастер доказал, что если пробки обжечь, прежде чем закрыть ими бутылки, то бульон не будет мутнеть, как бы долго он ни стоял.

Гораздо сложнее было опровергнуть опыт Гей-Люссака. Этот опыт состоял в следующем.

Стеклянная трубка, запаянная с одного конца, наполнялась ртутью и опрокидывалась в чашку с ртутью запаянным концом кверху. После этого через изогнутую трубочку в запаянную трубку вводился процеженный бульон или виноградный сок. Бульон или сок всплывал над ртутью и заполнял трубку. Там, без доступа воздуха, они могли оставаться неизменными в течение месяцев. Но стоило только впустить туда с помощью изогнутой трубочки крохотный пузырек воздуха, как бульон загнивал и в нем начинали кишеть миллиарды бактерий. Гей-Люссак думал, что содержащийся в пузырьке воздуха кислород вызывает гниение бульона, а в результате гниения зарождаются микробы. Но этот же опыт можно было истолковать и иначе: микробы могли содержаться в воздухе и, попав в бульон, вызвать его гниение. Правда, такое предположение казалось Пуше невероятным. Он писал, что если бы маленький пузырек воздуха с самого начала вмещал в себе всех микробов, появляющихся впоследствии в бульоне, то воздух обладал бы плотностью железа.

Стремясь окончательно доказать, что дело тут не в микробах, будто бы живущих в воздухе, Пуше повторил опыт Гей-Люссака, но вместо воздуха он ввел в трубку с бульоном химически чистый кислород. И все же бульон загнил, и в нем появились микробы!

Однако Пастер и в этом опыте нашел ошибку. Оказалось, что микробов очень много на открытой поверхности ртути, и пузырек чистого кислорода захватывает их и заносит в бульон. Без кислорода эти микробы развиваться и размножаться не могут, и поэтому-то бульон месяцами не загнивал в трубке, в которой не было кислорода.

Обнаружив ошибки и в других опытах своих противников, Пастер сам перешел в наступление. Прежде всего он поставил ряд опытов, которые должны были показать, что в обычном воздухе действительно содержится очень много зародышей микробов.

Пастер брал несколько колб с бульоном и открывал их на одно мгновение в комнате или на улице. И через несколько дней все колбы кишели бактериями.

Пастер спускался со своими колбами, наполненными бульоном, в глубокие подвалы Парижской обсерватории. Здесь не было пыли, и вот— из десяти открытых им колб лишь в одной появились живые существа.

Пастер поднимался на высочайшую в Западной Европе гору Монблан и на различной высоте открывал свои колбы. Он установил, что чем выше ставился опыт, тем в меньшем количестве колб появлялись живые существа. Значит, микробы не сами зарождаются из настоя бульона, а заносятся туда из загрязненного воздуха в виде зародышей. В чистом горном воздухе таких зародышей мало, и бульон большей частью не мутнеет.

Опыты на Монблане были очень показательны, и Пуше не мог не признать этого. Для проверки Пуше сам отправился в горы. Вместо бульона он наполнил свои колбы отваром сена и с торжеством заметил, что на любой высоте во всех колбах появляются микробы, если только к сенному отвару проникает кислород воздуха. Пуше объявил Пастера шарлатаном, обманывающим публику, но Пастер продолжал ставить опыт за опытом, не обращая внимания на Пуше и его сенной отвар. Пастер был убежден, что Пуше просто небрежно ставил опыт — недостаточно долго кипятил свой отвар или недостаточно чисто вымыл колбы. А может быть, открывая их на вершине горы, он слишком близко подошел к колбам, и дуновением ветра бактерии были занесены в сенной отвар с одежды Пуше. Пастер много раз повторял свои опыты и убедился, как трудно уберечься от того, чтобы невидимые и вездесущие микробы не проскользнули в пробирки и колбы.

Особенно сильное впечатление на беспристрастных людей произвел опыт Пастера с колбой, снабженной длинным и изогнутым горлышком. Здесь оседали все пылинки и зародыши микробов, содержащиеся в воздухе. И в такой колбе прокипяченный бульон не загнивал, хотя к нему и беспрепятственно проникал кислород, который, по учению Либиха, якобы вызывал гниение. Но достаточно было встряхнуть колбу так, чтобы бульон смыл пыль с изгибов горлышка, и в нем быстро начиналось размножение микробов и гниение.

Опыты Пастера были так убедительны, что Французская Академия наук признала его победу в споре о самозарождении и присудила ему премию.

Теория самозарождения была окончательно опрокинута. Пастер торжествовал победу, но вместе с ним торжествовали и люди, ничего общего не имевшие с наукой.

Пастер опроверг теорию самозарождения, а эта теория худо ли, хорошо ли, но объясняла, как возникла жизнь на Земле. Было время, когда поверхностная кора земного шара находилась в раскаленном состоянии, и на ней не могли жить никакие животные и растения. Значит, в истории нашей планеты должен был быть момент, когда на остывающей бесплодной Земле появились первые живые существа. Защитники теории самозарождения объясняли их появление просто: они сразу возникли из мертвой материи. Ведь согласно этой теории и сейчас, а не только в отдаленные времена, из мертвой материи сплошь и рядом в течение нескольких коротких часов или дней возникают живые существа. Защитникам теории самозарождения не нужно было допускать существование бога, чтобы объяснить, как возникла жизнь.

Поэтому в XIX в. теория самозарождения считалась «безбожной» и «опасной». Вот почему на Пуше, еще до того как его начал громить Пастер, накинулись церковники и реакционеры. Пуше — вольнодумец, говорили они, он считает, что жизнь возникает из мертвой материи, он не верит в бога! Пастер прав, разоблачая Пуше и доказывая, что даже самые ничтожные существа — и те не могут зарождаться сами.

И вокруг Пастера сомкнулись черные сутаны католических попов. А в лагере Пуше оказалась революционная молодежь и многие передовые мыслители того времени.

Только немногие тогда понимали, что учение Пастера никак не противоречит материалистическому объяснению жизни, и среди этих немногих был Фридрих Энгельс.

Энгельс писал, что нелепо пытаться «принудить природу при помощи небольшого количества вонючей воды сделать в 24 часа то, на что ей потребовались тысячелетия». Было бы настоящим чудом, если бы из мертвой материи могли сразу возникать очень сложно устроенные живые существа — микробы. Не учение Пастера, а теория Пуше молчаливо подразумевала вмешательство бога, который из миллионов молекул строит в несколько часов нежные тела микробов и инфузорий.

Только тогда, когда Пастер доказал несостоятельность наивной теории самозарождения жизни в колбах «с вонючей водой», началось подлинно научное изучение вопроса о происхождении жизни на Земле.

Источник

Тест по биологии Возникновение жизни на Земле. Этапы эволюции растительного и животного мира 11 класс

Тест по биологии Возникновение жизни на Земле. Этапы эволюции растительного и животного мира 11 класс. Тест включает два варианта, в каждом по 10 заданий.

Вариант 1

А1. Согласно гипотезе самопроизвольного зарождения жизнь

1) существовала всегда
2) была создана сверхъестественным существом
3) возникала неоднократно из неживого вещества
4) возникла в результате процессов, подчиняющихся физическим и химическим законам

А2. Согласно гипотезе креационизма жизнь

1) существовала всегда
2) была создана сверхъестественным существом
3) возникала неоднократно из неживого вещества
4) возникла в результате процессов, подчиняющихся физическим и химическим законам

А3. Против гипотезы самозарождения жизни первым выступил

1) Л. Пастер
2) Ф. Реди
3) С. Миллер
4) А. И. Опарин

А4. Л. Пастер доказал невозможность самозарождения организмов

1) путем попадания из космоса
2) в течение всей истории Земли
3) с помощью сверхъестественных высших сил
4) в современную эпоху

А5. Согласно гипотезе биопоэза А. И. Опарина и Дж. Холдейна жизнь

1) занесена на нашу планету извне
2) была создана сверхъестественным существом
3) возникала неоднократно из неживого вещества
4) появилась на Земле в результате процесса возникновения живого из неживого при наличии благоприятных условий

А6. А. И. Опарин и Дж. Холдейн считали, что первыми органическими веществами на Земле, синтезированными абиогенным путем, были

1) РНК
2) белки
3) ДНК
4) жиры и углеводы

А7. Коацерваты являются прообразами живых систем, так как они

1) могут увеличиваться в размерах — расти
2) ограничены от водной среды прообразом мембраны
3) способны поглощать одни вещества из внешней среды и выделять в нее другие
4) отвечают всем указанным признакам

А8. В отличие от А. И. Опарина Г. Меллер считал, что первыми органическими веществами на Земле, синтезированными абиогенным путем, были

1) аминокислоты
2) белки
3) нуклеиновые кислоты
4) жиры и углеводы

В1. Установите хронологическую последовательность возникновения групп живых организмов на Земле.

А. Плоские черви
Б. Бактерии
В. Птицы
Г. Простейшие
Д. Земноводные
Е. Кишечнополостные

В2. Установите последовательность появления в процессе эволюции основных групп растений на Земле.

А. Голосеменные
Б. Покрытосеменные
В. Папоротникообразные
Г. Одноклеточные зеленые водоросли
Д. Многоклеточные водоросли
Е. Псилофиты

Вариант 2

А1. Согласно гипотезе стационарного существования жизнь

1) существовала всегда
2) была создана сверхъестественным существом
3) возникала неоднократно из неживого вещества
4) возникла в результате процессов, подчиняющихся физическим и химическим законам

А2. Согласно гипотезе панспермии жизнь

1) занесена на нашу планету извне
2) была создана сверхъестественным существом
3) возникала неоднократно из неживого вещества
4) возникла на Земле

А3. Согласно гипотезе самозарождения живые организмы

1) образуются от других живых организмов
2) созданы высшими сверхъестественными силами
3) возникают из тел неживой природы
4) занесены из космоса

А4. Окончательно опроверг гипотезу самозарождения жизни

1) Ч. Дарвин
2) К. Линней
3) Л. Пастер
4) Ж. Б. Ламарк

А5. Гипотезу первичного бульона сформулировал

1) Т. Чек
2) Г. Меллер
3) Дж. Холдейн
4) С. Фокс

А6. В своем опыте С. Миллер, пропуская через разогретую смесь метана, аммиака, водорода и паров воды электрические заряды, пытался доказать

1) невозможность зарождения жизни в первичной атмосфере Земли
2) возможность синтеза органических веществ (аминокислот) в условиях первичной атмосферы Земли
3) невозможность занесения жизни из космоса
4) возможность занесения жизни из космоса

А7. Коацерватная гипотеза А. И. Опарина заключается в

1) отрицании абиогенного синтеза органических соединений
2) утверждении, что жизнь была занесена на Землю из космоса
3) признании абиогенного синтеза органических соединений
4) признании того, что жизнь существовала всегда

А8. Наиболее важным для возникновения жизни свойством органических молекул оказалась их

1) сложность строения
2) способность к самоорганизации и самовоспроизведению
3) простота строения
4) способность к росту

В1. Установите порядок появления отделов растений в хронологической последовательности.

А. Голосеменные
Б. Хвощевидные
В. Покрытосеменные
Г. Зеленые водоросли
Д. Моховидные

В2. Установите последовательность появления групп хордовых животных в процессе эволюции.

А. Стегоцефалы
Б. Бесчерепные хордовые
В. Птицы и млекопитающие
Г. Кистеперые рыбы
Д. Пресмыкающиеся

Ответы на тест по биологии Возникновение жизни на Земле. Этапы эволюции растительного и животного мира 11 класс
Вариант 1
А1-3
А2-2
А3-2
А4-4
А5-4
А6-2
А7-4
А8-3
В1. БГЕАДВ
В2. ГДЕВАБ
Вариант 2
А1-1
А2-1
А3-3
А4-3
А5-3
А6-2
А7-3
А8-2
В1. ГДБАВ
В2. БГАДВ

Источник