Жердегі тіршіліктің пайда болуы. Биология, 10 сынып, дидактикалық материал.

  ТІРШІЛІКТІҢ ПАЙДА БОЛУЫ МЕН МӘНІ, ОНЫҢ ТАРИХИ МӘСЕЛЕЛЕРІ

 Тірі табиғаттың пайда болуы мен тіршіліктің мәні - адамзаттың өзін қоршаған ортаны түсініп білуінде, өзінің табиғаттағы орнын анықтауында үлкен қызығушылық тудырды.

Тіршіліктің пайда болуы жайында, негізінен, бір-біріне қарама- карсы екі көзкарас қалыптасқан. Оның

• біріншісі — тіршілік өлі табиғаттан пайда болған деген абиогенездік теорияға келіп тіреледі.
• Екінші көзқарас — биогенездік теория. Бұл көзқарас бойынша тіршіліктің өздігінен пайда болуы мүмкін емес. Тіршіліктің пайда болуы жайындағы бұл екі көзқарас арасындағы өзара келіспеушілік пікір осы күнге дейін жалғасып келеді.

 Жалпы, ғылымда тіршілік пайда болуы туралы 5 концепция бар:

• Креационизм 
• Стационарлық күй 
• Панспермия 
• Кенеттен пайда болу 
• Биохимиялық эволюция теориясы (Опарин-Холдейн теориясы) 

 Креационизм (лат. creatio, creationis — жарату) — биологияда органикалық дүниенің көп түрлілігі, теологиялық және дүниетанымдық түсінік (өмір), органикалық өмірдің негізгі формалары, адамзат, Жер планетасы, сонымен қатар әлемнің өзі де, Құдай құдіретімен жасалды деп уағыздайтын көзқарас. Ол биологияда түр өзгермейді, эволюциялық дамымайды деп қарайды. 18-19 ғасырлардың басында көптеген зерттеушілер осы көзқарасты қолдады. Бірақ Ч.Дарвиннің эволюциялық ілімі креационизмге қирата соққы берді. Ол биологиялық түрдің өзгеретіндігін дәлелдеп, олардың өзара байланыстылығын ашты.

• Стационарлық күй 

 Осы теорияға сәйкес, жер ешқашан пайда болмайды, бірақ мәңгілік болған, ол әрқашан өмірді сақтауға қабілетті, ал егер өзгерсе, өте аз. Түрлері де әрдайым болды.

 6000 жылға жуық есептеу Ашер архиепископына дейін 5000 * 10 жасқа дейінгі қазіргі заманғы бағалауға негізделген есептеу жылдамдығының радиоактивті ыдырауы-бағалау жасында жерді қатты түрткі болды. Одан да ілгері әдістер (күн мен одан да көп жастағы жерлерді белгілеуге мүмкіндік береді, бұл тараптарға стационарлық жағдайлар теориясын мәңгі санауға мүмкіндік береді. Бұл теориялардың түрлері, сондай-ақ ешқашан пайда болды, олар әрқашан әртүрлі түрлері болды және бар, тек екі балама-мөлшерін өзгерту, немесе жойып.

 Жақтастар бұл белгілі бір пайдалы қазбалардың қалдықтарын көрсететін кезде пайда болған немесе көбейтілген теория емес, және кистепер балықтарының өкілі-латимерияны мысал ретінде қандай да бір түрге келтіретінін мойындайды. Жақтастар теориясы тұрақты жағдайды бекітеді, бұл тек қазіргі өмір формаларын зерттей отырып және қазба, жойылу қалдықтарын салыстыра отырып, Иә, бұл олардың қазбаларында қалатынын сұрайды. Қазба қалдықтарының пайда болуының экологиялық аспектісінде (санының өсуі, көші-қон орындарын ыңғайлы сақтау үшін қалдықтар және т.б.) стационарлық жағдайды талдау әдістерін пайдалана отырып, палеонтологиялық деректерді растауға арналған Теория. Бұл теориямен байланысты түсініксіз аспектілер, көбінесе эволюцияның мәні сияқты әртүрлі палеонтологиялық жылнамалар болып табылады және дәл осы бағытта ол егжей-тегжейлі әзірленді.

• Панспермия 

 Мөлшермен осы уақытта (1865 ж.) космогония мен физиканы уштастыра отырып неміс ғалымы Г.Рихтер жер бетіне жанды заттар-дың космостан енуі туралы панспермиялық теорияны жасады. Бул идея бойынша тірі организмдердің ең алғашқы урығы жер беріне ме-теориттер мен космостық шаңдар арқылы түсіп, тіршілік эволюциясы-ның бастауын берді. Панспермия концепциясын қолдағандардың ішінде ірі ғалымдар С.Аррениус, Г.Гельмгольц, В.И.Вернадский болды.

 Бірақ бул гипотеза да әлі ғылыми турғыдан негізделген жоқ. Өйткені, тірі организмдер өмір суру үшін қажетті жағдайлардың спектрі кең болғанымен, космостағы тірі организмдерді ультракүлгін және космостық өткір сәулелер жойып жіберген болар еді. Оның үстіне бұл гипотеза тіршілік пайда болуының мәселелерін шеше алмайды, тек қана оны жерден тыс космосқа алып шығады.

• Кенеттен пайда болу 

 Панспермия гипотезасымен қатар, қазіргі ғылыми әдебиеттерде жер бетінде тірі молекуланың кездейсоқ жағдайда (бір-ақ рет) пайда болу туралы гипотеза тірі молекуланы тәжірибелік жағдайда қайтадан алу мүмкіндігін жоққа шығарады.

 Бул гипотеза туқым қуалаушылық құбылысындағы ДНК-ның рөлі анықталғаннан кейін генетиктер арасында кеңінен таралды. Көп уақты бойы «тірі молекула» жобасы ретінде темекі мозаикасы нуклепротеид вирусының бөлшегі саналып келді, бірақ кейін белгілі болғандай, ал-дымен тіршілік қалыптаспай, вирустардың өмір сүруі мүмкін емес.

 Сондықтан, тіршілікті материя қозғалысының ерекше формасы ретінде және оның белгілі бір даму сатысында пайда болдатындығы туралы көзқараспен қарастыру дурысырақ болады. Әрине, тіршілік пайда болуында кездейсоқтың элементі бар, дегенмен, оның езі бір қажеттіліктен, заңдылықтан туындаған қубылыс.

 Осыған байланысты, бүгінгі күнде жаратылыстануда ең бір бола-шағы бар ғылыми бағыт болып тіршіліктің біздің планетамызда өлі материядан өзіндік уйымдасу процесі кезінде пайда болуын зерттеу саналады.

• Биохимиялық эволюция теориясы (Опарин-Холдейн теориясы) 

  А.И.ОПАРИННІҢ КОНЦЕПЦИЯСЫ ЖӘНЕ ОНЫҢ ТІРШІЛІК ПАЙДА БОЛУЫ МӘСЕЛЕЛЕРІН ШЕШУДЕП РӨЛІ

 Тіршілік пайда болуы туралы әр түрлі концепциялар мен гипотезалар ішінде А.И. Опариннің концепцияның маңызы зор болды. Ғалымның жүргізген зерттеулерінің биікке көтерілген тусы 1950-1970 жылдар болды, ал оның негізгі еңбегі - «Тіршіліктің пайда болуы» 1924 жылдың өзінде-ақ жарық көрген болатын. Сол кездің өзінде  бұл еңбекте Опарин гипотезасының негізгі идеясы қаланған болатын. Оның идеясының ең негізгісі - Жер бетінде тіршіліктің пайда болуы -тірі материяның өлі материя қойнауында қалыптасуының узақ эволюциялық процесі.

 Опарин химиялық эволюцияның жаңа идеясын  ұсынды - күшті әсер етуші физикалық-химиялық факторлардың (температураның, ультракүлгін және рентген сәулелерінің, үлкен қуатты электр разряд-тары мен атмосфералық қысымның) әсер етуінен кейбір бейорганика-лық қоспалар органикалық «тіршілік кірпіштеріне» - амин қышцылдарына, нуклеозидтер мен нуклеотидтерге, қарапайым поли-сахаридтер мен химиялық энергияны сақтауға қабілетті АТФ молеку-лаларына өздігінен айналуы жүзеге асады. Клетка 70% оттегі, 17% көміртегі, 10% сутегі және 3% азоттан тұрады. Тіршіліктің негізін қурайтын бул химиялық элементтер әлемдегі ең тұрақты және көп таралған элементтердің қатарына жатады. Олар бір-бірімен оңай қосылыс түзеді және атомдық салмақтары да аз. Олардың қосылыстары суда жылдам ериді.

Ежелгі кембрийге дейінгі шөгінді жыныстарды химиялық және па-леонтологиялық жолмен зерттеу, әсіресе көптеген жобалық экспери-менттер күрделі органикалық қосылыстардың пайда болу жағдайын түсінуге көмектесті.

Тіршілік белгілі бір физикалық-химиялық жағдайларға байланы-сты (температура, судың болуы тағы басқа). Сонымен бірге тіршілік пайда болуы үшін температураның, ылғалдылықтың, цысымның, ра-диация деңгейінің, әлем дамуы мен уақыттың белгілі бір диапазоны болуы керек.

А.И.Опарин «Тіршілік пайда болуы» еңбегінде ол су буы, аммиак, циан, металл тағы басқа заттардан туратын газ қоспасына электр разряды, жылу энергиясы, ультракүлгін сәулелер әсер еткен кезде Жер гидросферасында коэцерваттық тамшылар деп аталатын коллоидты жүйе пайда болатынын экспериментті түрде дәлелдейді.

Бұл коэцерваттардың маңызды қасиеті - сыртқы ортадан әр түрлі органикалық заттарды сіңіруі болды, ал буның өзі қоршаған ортамен алғашқы зат алмасудың мүмкіндігін қамтамасыз етті. Ал қалыптасып келе жатқан «табиғи сұрыпталу» ең турақты коэцерваттардың сақталып қалуына әсерін тигізді.

Опариннің сипаттап жазған химиялық микроқурылымы алғашқы метаболизмге (зат алмасу) қабілетті болды, дегенмен гендік ақпарат беретін жүйесі болмады.

Табиғи сурыпталу жағдайында сақталып қалған жүйелердің белоктық және нуклеотиптік полимерлерден тұратын ерекше құрылымы болды, ал бұл тірі заттарға тән үшінші қасиетті - тұқым қуалаушылықты қамтамасыз етті.

А.И. Опариннің концепцияларының ғылыми маңызы өте зор, дегенмен кейбір күшті және сонымен бірге әлсіз жақтары да бар.                                                                 

 Оның концепциясының мықты жағы - оның химиялық эволюцияға нақты сәйкес келуі.

 Бұл концепцияның тағы бір мызғымас дәлелділігі - оның негізгі жағдайларын эксперимент арқылы тексеріп көрудің мүмкін екендігі. Ал, концепцияның әлсіз тұсына келетін болсақ, ол генетикалық коды бар молекулярлық жүйелер болмағанда жасушаға дейінгі қурылымдардың өздігінен пайда болу мүмкіндігін жоққа шығармайды. Сондықтан амин-қышқылдарын зертханалық жағдайда синтездеу кезінде химиялық «блоктардың» «бірінші сорпасына», мысалы онсыз (реакция жүрмегенде), ферменттерді қосымша енгізуге жол берілді.

 Кейіннен А.И.Опариннің ғылыми мектебінің өкілдері негізінде оның гипотезасының позицияларында қала отырып, бүкіл проблеманың басты сурауының шешілмегендігін мойындады - химиялық жүйелердің өздігінен дамуының және химиялық эволюциядан биоло-гиялық эволюцияға өтуінің қозғаушы күші нақты не болып табылатын-дығы анықталмады.