Возникновение и развитие жизни на Земле.Этапы возникновения жизни на Земле - ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ

Существует множество теорий и предположений о возникновении жизни на нашей планете. Мы рассмотрим гипотезу А.И. Опарина. Он выделил четыре следующих этапа возникновения жизни на Земле.

1. Абиогенный синтез органических веществ из неорганических. Несколько миллиардов лет назад в атмосфере древней Земли существовали вола (в виде пара), оксиды углерода (II и IV), метан, водород, азот, сероводород, аммиак. На поверхность постоянно выпадали осадки, в результате чего образовывались неглубокие водоемы. Осадки сопровождались грозами. Атмосфера была слабо сформирована, поэтому сильнейшее влияние оказывало УФ-излучение. В таких условиях из неорганических веществ синтезировались сначала промежуточные соединения (формальдегид, мочевина), а затем и простейшие органические вещества — аминокислоты, карбоновые кислоты, сахара и т. д.

2. Образование коацерватов - самопроизвольно концентрирующегося раствора органических веществ в виде капель. Часть органических веществ разрушалась, часть вступала в реакции друг с другом: жирные кислоты с глицерином образовывали липиды в виде пленок на поверхности водоемов: из аминокислот возникали пептиды. Из растворов органических веществ формировались коацерваты, или коацерватные капли, способные адсорбировать различные вещества.

3. Возникновение молекул, способных к самовоспроизведению. Вероятно, первыми появились молекулы РНК. Они возникли спонтанно, синтезируясь из нуклеотидов. Эти реакции могут протекать без участия ферментов. В дальнейшем из РНК образовались молекулы ДНК. Пока непонятно, как древнейшие РНК стали кодировать аминокислотные последовательности.

4. Возникновение первичных гетеротрофных организмов. Образование организмов невозможно без формирования биологических мембран. Скорее всего, липидная пленка, лежащая на поверхности водоемов, адсорбировала белковые молекулы и становилась двухслойной. Под внешним воздействием (например, ветра) она могла изгибаться и от нее отрывались пузырьки. Ветер поднимал пузырьки в воздух, а когда они падали в водоем, то покрывались вторым липидно-белковым слоем, что приводило к возникновению четырехслойной оболочки (два слоя белков по краям и два слоя липидов внутри). Эта оболочка стала прообразом современной мембраны. Образование мембран привело к возникновению белково-нуклеиновых систем, способных к саморегуляции и самовоспроизведению. Вероятно, эти доклеточные образования — пробионты - были первыми живыми организмами Земли.