Тема 6.5 Гипотезы происхождения жизни. Надорганизменные системы
Основные понятия и термины по теме: гомологичные органы, рудименты, атавизмы, аналогичные органы, переходные формы, филогенетический ряд,биогенез,абиогенез, самозарождение, креационизм, панспермия, биохимическая эволюция, коацерваты.
План изучения темы:
1. История развития взглядов на происхождение жизни.
2. Гипотеза панспермии
3. Гипотеза биохимической эволюции
4. Доказательства эволюции:
a. Морфологические
b. Эмбриологические
c. Палеонтологические
d. Биогеографические
e. Генетические и цитологические
План изучения темы
Краткое изложение темы:
Существует две точки зрения: биогенез - все живое произошло от живого; абиогенез - все живое произошло от неживого;
1. Выдающийся древнегреческий ученый и мыслитель Аристотель допускал возможность самозарождения организмов.
В 1661 г. итальянский естествоиспытатель и врач Ф. Реди(1626-1698)
проделал серию оригинальных опытов. Он накрывал сосуды
с мясом кисеей, чтобы на него не могли садиться мухи. На его поверхности так и не появились личинки мясных мух.
Это доказывало невозможность самозарождения насекомых.
Дж. Нидхем- исследователь из Ирландии, прокипятил мясо в закрытом сосуде, полагая, что высокая температура убьет все зародыши. Но несколько дней спустя в мясном бульоне были обнаружены микроорганизмы. Для ученых того времени это послужило доказательством зарождения живого из неживой материи.
|
|
Против выступил итальянский натуралист Л.Спалланцани (1729—1799),
проделал тот же опыт, но после кипячения запаял колбу. В этих условиях микроорганизмы не появились в сосуде.
Окончательно теория самозарождения организмов была развенчена блестящими работами французского микробиолога Луи Пастера(1822-1895). В 1862 г. Л. Пастер получил премию французской Академии наук за серию исследований, которыми ученый доказал,что брожение и гниение вызываются бактериями, а не химическими агентами.
Широкое хождение в научной среде имела концепция креационизма.
Приверженцы этой теории креационисты считали, что все живые организмы появились на Земле по воле Бога.
2. Гипотеза панспермии. В 1865 г. немецкий ученый Г.Рихтер
(1818 — 1876) предложил гипотезу панспермии. Окончательно она была сформулирована в 1895 г. шведским ученым С.Аррениусом(1859—1927). Согласно гипотезе, жизнь могла быть занесена на Землю из космоса с метеоритами и космической пылью. Это предположение основывается на данных о высокой устойчивости спор бактерий к радиации, высокому вакууму, низким (близким к абсолютному нулю) и высоким температурам.
3. Гипотеза биохимической эволюции. В 1924 г. отечественным биохимиком А.И.Опариным (1894— 1980), а спустя 5 лет английским
|
|
биохимиком и генетиком Дж.Холдейном (1892— 1964) была сформулирована гипотеза, рассматривающая жизнь как результат длительной эволюции углеродных соединений.
Согласно гипотезе химической эволюции, изложенной А. И. Опариным
в монографии «Происхождение жизни», жизнь, по-видимому,
возникла на границе моря, суши и воздуха. Примерно 4-4,5 млрд лет назад в атмосфере молодой Земли, состоящей из аммиака, метана и паров углекислоты, под действием мощных электрических разрядов могли возникнуть простейшие органические соединения.
В растворах белков и нуклеиновых кислот, в так называемом
«первичном бульоне», могли возникнуть своеобразные сгустки
химических соединений, окруженные водной оболочкой, названные коацерватами. Они способны адсорбировать различные вещества, расти и обмениваться веществами с окружающей средой, их еще нельзя считать живыми существами. Возникновение коацерватов рассматривают обычно как стадию преджизни. Со временем из этих коацерватов возникли первые клетки.
В 1953 г. американский биохимик Стенли Миллер и физик Гарольд Юри смогли экспериментально смоделировать те условия, которые существовали на Земле приблизительно 4 млрд лет назад.
|
|
В специальной установке (аппарат Миллера) они подвергли смесь метана, аммиака, воды и водорода действию электрических разрядов
В результате блестящих опытов были получены аминокислоты:
глицин, аланин, глутаминовая и аспаргиновая кислоты.
Таким образом, предположение академика А. И.Опарина подтверждалось.
4. Доказа́тельства эволю́ции — научные данные и концепции, подтверждающие происхождение всех живых существ наЗемле
от общего предка.a) Морфологические доказательства- основаны на сравнительно анатомических признаках.
Гомологичные органы- имеют общее происхождение и строение, но выполняют разные функции(конечности крота, кошек, летучих мышей)
Аналогичные органы- имеют разное строение и происхождение, но выполняют одинаковые функции(крылья птиц и крылья бабочек)
Рудименты- органы, утратившие своё основное значение в процессе эволюционного развития организма (аппендикс, третье веко, дарвинов бугорок)
Атавизмы- появление у особи признаков, свойственных отдалённым предкам, но отсутствующих у ближайших(волосатость, наличие хвоста, многососковость).
b) Эмбриологические- у всех позвоночных животных наблюдается сходство зародышей.
|
|
«Закон зародышевого сходства» К. Бэр: чем более ранние стадии индивидуального развития исследуются, тем больше сходства обнаруживается между различными организмами.
«Биогенетический закон Мюллера, Геккеля»:Онтогенез есть быстрое и краткое повторение филогенеза.
c) Палеонтологические- сравнение вымерших форм с современными формами
убедительно свидетельствуют о том, что животные и растения постоянно изменялись во времени.
Переходные формы- организмы, в себе одновременно как признаки древних, так и более эволюционно молодых групп, относящихся к таксономическим (систематическим) категориям высокого ранга (семенные папоротники (переходная форма между папоротникообразными голосеменными), ихтиостеги (переходная форма между пресноводными кистеперыми рыбами и земноводными)
Филогенетические ряды- непрерывные ряды форм (от древнейших
до современных), отражающие эволюцию рассматриваемых категорий.
Отечественный зоолог В.О.Ковалевский (1842—1883) разработал
филогенетический ряд лошадей.
d)Биогеографические- основано на сравнении флоры и фауны земного шара.
Сравнение растительного и животного мира различных географических
областей позволяет разобраться в их отдаленном прошлом, предоставляет богатый материал, доказывающий эволюцию живых организмов. Сходство фауны и флоры Северной Америки и северо-востока Евразии объясняется наличием в недалеком прошлом узкого перешейка («сухопутного моста») между материками.
Такой же мост существовал между Европой и Британскими островами.
e)Генетические и цитологические-
Осуществление генетического кодирования, биосинтеза белков и нуклеиновых кислот происходит по единому для всего живого на Земле механизму. Клеточное строение характерно для подавляющего большинства организмов.
Принципы деления клеток одинаковы у всех эукариот. Это неоспоримо свидетельствует о едином плане строения и общности происхождения всех организмов.
Лабораторные работы/ Практические занятия «не предусмотрено»
Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 104; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!