ГДЗ: Параграф §27 / Биология 11 класс

Представление о божественном сотворении (креационизм) невозможно проверить или опровергнуть научными методами, так как оно основано на вере, а не на наблюдаемых и измеряемых физических процессах. Научный метод требует проверяемости и фальсифицируемости гипотез.

К основным доказательствам относятся:

• Эксперимент Миллера-Юри (1953), который показал возможность абиогенного синтеза органических мономеров (аминокислот) в условиях, моделирующих первичную Землю.
• Теоретическое обоснование последовательности этапов, ведущих от неорганических веществ к самовоспроизводящимся системам.

Оппоненты критикуют гипотезу за то, что она не дает полного ответа на ряд ключевых вопросов:

• Как именно произошел качественный скачок от неживого к живому (от коацервата к протоклетке)?
• Как была решена проблема первичности нуклеиновых кислот и белков (для синтеза белков нужны нуклеиновые кислоты, а для репликации нуклеиновых кислот – белки-ферменты)? Эта проблема частично решается гипотезой РНК-мира.

Гипотеза биохимической эволюции считается наиболее приемлемой, потому что:

• Она основана на физических и химических законах, которые могли действовать в условиях древней Земли.
• Ее первый этап – абиогенный синтез мономеров – был экспериментально подтвержден (Миллер и Юри).
• Она предлагает логическую и последовательную цепочку событий, ведущих от неживой материи к простейшим живым системам.

Открытие рибозимов (молекул РНК с каталитической активностью) дало ключ к решению проблемы первичности нуклеиновых кислот и белков. Гипотеза РНК-мира предполагает, что РНК могла быть первой молекулой жизни, поскольку она способна выполнять две важнейшие функции: хранение генетической информации и катализ химических реакций.

В пользу гипотезы эндосимбиоза (симбиотического происхождения) свидетельствуют следующие факты, касающиеся митохондрий и хлоропластов:

• Наличие у них собственной кольцевой ДНК и РНК, сходных с прокариотическими.
• Наличие двух мембран, внешняя из которых, предположительно, является мембраной клетки-хозяина, а внутренняя — мембраной поглощенной бактерии.
• Их размеры и способ деления сходны с бактериальными.
• Их рибосомы по строению ближе к рибосомам прокариот.

Центральная идея: Происхождение жизни на Земле

• Ветвь 1: Ненаучные/Исторические гипотезы
• Креационизм (Пример: Сотворение мира Богом).
• Самопроизвольное зарождение (Пример: Опровергнуто Пастером).
• Стационарное состояние (Пример: Вселенная и жизнь вечны).
• Ветвь 2: Научные гипотезы
• Панспермия (Пример: Занесение спор с метеоритом).
• Биохимическая эволюция (Опарин-Холдейн)
• Этап 1: Химическая эволюция (Пример: Синтез аминокислот в опыте Миллера-Юри из \( CH_4 \), \( NH_3 \), \( H_2O \)).
• Этап 2: Предбиологическая эволюция (Пример: Формирование коацерватов).
• Этап 3: Биологическая эволюция (Пример: Появление первых прокариотов).
• Гипотеза РНК-мира (Пример: РНК как первый самовоспроизводящийся катализатор - рибозим).
• Ветвь 3: Происхождение эукариот
• Инвагинационная гипотеза (Пример: Образование ядра и ЭПС путем впячивания мембраны).
• Эндосимбиоз (Пример: Митохондрии возникли из поглощенных аэробных бактерий).

Высказывание Дарвина абсолютно справедливо. Он подчеркнул ключевое различие между условиями древней Земли и современными условиями:

• В древние времена органическая материя (например, абиогенно синтезированный белок) могла существовать и накапливаться, поскольку в атмосфере отсутствовал свободный кислород (сильный окислитель), и не было живых организмов-потребителей (бактерий, грибов).
• В современных условиях любой абиогенно синтезированный органический материал был бы немедленно разрушен окислением или разложен существующими микроорганизмами (в полном соответствии с принципом биогенеза Пастера).

Доводы «за» (в поддержку панспермии)

• Обнаружение в метеоритах органических веществ (аминокислот, углеводородов), что свидетельствует о возможности химической эволюции вне Земли.
• Высокая устойчивость некоторых бактериальных спор (экстремофилов) к радиации, вакууму и низким температурам космоса, что позволяет им пережить межпланетное путешествие.
• Механизм переноса: например, под действием давления света (Сванте Аррениус).

Доводы «против» (критика панспермии)

• Гипотеза не объясняет сам факт возникновения жизни, а лишь переносит проблему в другое место Вселенной.
• Вероятность выживания спор в течение миллионов лет межзвездных или межгалактических путешествий под воздействием жесткого излучения остается низкой.