Багато вчених називають теорію биопоэза однією з найбільш сучасних гіпотез зародження життя на Землі. У цій статті буде коротко розглянуто її сутність, а також наведена інформація про творця цієї теорії.
Історія проблеми
Як виникло життя? Це питання хвилювало людей з глибокої давнини. Найстаріші з існуючих на цей рахунок теорій – креаціоністська і гіпотеза самозародження.
Божественний промисел
Згідно думку людей, які дотримуються цієї теорії, живі істоти виникли на нашій планеті завдяки задумом якогось вищого розуму. У різних релігіях даний процес описується по-своєму, однак суть залишається незмінною.
Життя виникла сама собою
Таке припущення вперше з’явилося в середньовіччі. Багато дослідників приписують його авторство Галілео Галілею.
Цей учений так само, як і деякі його послідовники, говорив про те, що живі організми здатні зароджуватися без будь-яких вказівок згори. Потрібні лише певні зовнішні умови. Інший відомий італійський діяч науки епохи середньовіччя називав навіть кілька істот, які, на його переконання, виникають нізвідки. До таких створінь він зараховував мишей і мух. Учений говорив про те, що обидва ці виду з’являються при розкладанні харчових продуктів у недостатньо освітлених приміщеннях.
Не дивно, що ця теорія не пройшла випробування часом. Більш пізні наукові відкриття геть розбили всі основні положення цієї гіпотези.
Про релігійний підхід
Що стосується креационистской теорії, то вона продовжує існувати і сьогодні, причому не тільки як історичного факту. Мільйони віруючих вважають єдино правильною точку зору про створення життя на планеті Земля вищою істотою. Християнство, наприклад, говорить про те, що Бог створив не тільки людину та інші живі організми, але і всю навколишню природу, а також і саму Землю разом з Сонцем та іншими космічними об’єктами.
Дана теорія не розглядається біологами, а вивчається тільки в рамках досліджень в галузі релігії.
Це пояснюється тим, що, на думку офіційної науки, те, що життя на Землі з’явилася внаслідок творчого акту, вчиненого Богом, не можна ні довести, ні спростувати. Тому дві теорії, які були описані вище, не входять в сферу інтересів сучасних біологів.
Тим не менше багато, навіть найвидатніші вчені, були глибоко віруючими людьми. А значить точка зору біології, на їх думку, не розходиться з релігійним, зокрема, з християнським віровченням.
На цей рахунок існує такий старовинний анекдот. Після Великої Жовтневої революції йде з Петрограду академік Павлов.
Проходячи повз церкву, він перехрестився. Побачив це матрос, похитав головою і промовив: “Ех, темрява, темрява”.
По суті релігійна креаціоністська гіпотеза нітрохи не суперечить і теорії биопоэза, яка буде розглянута нижче. Але про це трохи пізніше, так як для кращого розуміння наукової концепції перш за все слід розглянути ті точки зору на походження життя, які існували до неї.
Революційні відкриття
XIX століття принесло з собою принципово нові погляди. Частина вчених-біологів поділяла тоді переконання, що жива матерія може відбутися тільки від собі подібного речовини. Інші ж стверджували, що якщо деякі клітини помістити в сприятливі умови, то вони можуть перетворитися на такі речовини, як водень, білок та інші. А їх наявність, як відомо, є неодмінною умовою зародження життя.
Ті представники наукового співтовариства, які дотримувалися точки зору про неможливість виникнення життя з неживого, склали напрям, яке пізніше отримало назву біологізму, а їхні колеги, які допускали таке перетворення, стали зараховувати себе до прихильників абиологизма. До другого з цих течій можна віднести і теорію биопоэза Бернала, якої і присвячена ця стаття.
В кінці XIX століття німецький дослідник Міллер, будучи одним з прихильників абиологизма, задався метою на досвіді довести спроможність даної теорії.
Досвід Міллера
Вчений, праці якого по праву називають попередниками теорії биопоэза, сконструював пристрій, що складається з кількох колб різної величини, з’єднаних між собою. Після цього він закачав в ці сполучені посудини гази і хімічні речовини, які, на його думку, становили атмосферу Землі безпосередньо після її утворення. Вчений піддавав наповнені колби впливу високих температур, потужних електричних розрядів і радіації.
Все це повинно було становити імітацію первісних кліматичних умов. У перші століття існування Землі високі температури виходили внаслідок виверження вулканів, електричні розряди впливали на атмосферу під час ударів блискавок, а радіація виходила від сонячних променів, які не зустрічали тоді в атмосфері такого загородження від них, як сьогодні.
Результат цього досвіду справив колосальне враження на наукове співтовариство. У воді, змішаної з газами і підданої температурних, радіаційним та електричних впливів, виникли органічні сполуки, які входять до складу білка і навіть РНК і ДНК.
Але разом з величезним успіхом, якого домігся Міллер, його дослідження піддалися і сильним нападкам. Головні його опоненти говорили про те, що органічні речовини, які утворилися в лабораторних умовах, не змогли б проіснувати довгий час у природі доісторичної Землі. Вони б стали розкладатися незабаром і не змогли б утворити сполуки, які стали б основою для майбутніх живих організмів.
Теорія биопоэза
В кінці 40-х років ХХ століття в Англії відбулася новий спалах інтересу до абиологической гіпотезі. Вона отримала розвиток в теорії биопоэза Джона Десмонда Бернала. Цей британський вчений розробив гіпотетичну концепцію, яка пояснює механізм перетворення неживої матерії в живу.
Найважливіші поняття
Для кращого з’ясування сутності цієї гіпотези потрібно розібратися, що ж цей дослідник мав на увазі під живою природою. Такими, на його думку, можна назвати лише тих істот, які здатні розмножуватися, передаючи своїм нащадкам у спадок найважливішу інформацію, необхідну для існування і подальшого розвитку виду. Всі ці процеси неможливі без участі білків і речовини, яка називається ДНК. Перші в свою чергу належать до великого класу органічних речовин, тобто таких, до складу яких обов’язково входить водень. На зорі існування нашої планети таких матерій на ній не було. На Землі були гірські ландшафти, водоймища, атмосфера (що відрізняється від нинішньої), але не існувало ще живих істот.
Все, що є на поверхні та в надрах Землі, складалося з неорганічних сполук. А значить не містило в собі елементів життя. Те ж саме можна сказати і по-іншому: в часи, про які йде мова, існувала вже хімія і геологія, але не було ще біології, так як відсутній її предмет – живі організми.
Творець теорії биопоэза зробив спробу дати пояснення, яким чином виникли органічні речовини. Відомо, що їх можуть породити тільки подібні їм самим.
Отже, автор теорії биопоэза зробив припущення, що зародження життя на третій планеті від Сонця відбувалося в три етапи. На першій стадії, точно так, як в досліді Міллера, з речовин, які були в наявності на юній Землі, під впливом електричного струму, високих температур, радіації та інших факторів з неживої матерії утворилася жива. Наступним основним етапом виникнення життя, згідно теорії биопоэза, є поява складних речовин, так званих полімерів, які вийшли в результаті взаємодії між собою простих. Цей процес відбувався протягом досить тривалого часу.
Розглядаючи факти за і проти теорії биопоэза, слід спочатку зупинитися на перших із них. Як правило, противники кажуть про те, що білок, що утворився не в лабораторних умовах, неодмінно почав би дуже швидко розкладатися. Захисники ж припускають, що це речовина з великою часткою ймовірності могло потрапити в океан. В такому разі воно б не загинули, а змішалися з іншими, могло увійти до складу полімерів. Така взаємодія мала б ще більш результативні наслідки, якщо б полімери були б викинуті водами поблизу одного з вулканів. Подібне сусідство забезпечило б необхідну високу температуру для розвитку речовин.
Теорія биопоэза: докази
Перша стадія зародження життя була експериментально доведена ще до існування самої теорії. Про сутність дослідницької діяльності німецького вченого можна прочитати в статті вище.
Хімія говорить про те, що жива природа в усьому її сучасному різноманітті з’явилася тільки з розвитком клітин. Цей процес і складає третій етап биопоэза.
Трохи про вченого
Творець теорії биопоэза, коротко розглянутої в статті, Джон Десмонд Бернал (1901-1971 рр.) – вчений з Великобританії. За свою багаторічну дослідницьку роботу з фізики, хімії та біології він був удостоєний численних нагород.
Також в 1953 році Бернард отримав Міжнародну Сталінську премію за те, що його співробітництво з інститутами різних країн сприяло зміцненню миру і дружніх взаємин.
Його мати була родом з Америки, а батько походив з сім’ї, яка емігрувала в Британію з Нідерландів. Діяльність вченого не обмежувалася перерахованими вище науковими сферами. Він відомий також тим, що стояв біля витоків створення нової дисципліни. Вона називається науковедением і розглядає взаємодію різних галузей знань, їх розвиток, вплив на культуру і так далі.
Висновок
Людину завжди цікавило питання про появу життя. Теорія биопоэза намагається пояснити цей феномен по-своєму. Її сутність була розкрита у пропонованій статті.
