Слайд 1Хімічна еволюція
і виникнення життя на Землі
Штучні протоклітини,
синтезовані японськими вченими
2011
Слайд 2Абіогенез і самозародження
Ідея самозародження життя із неживої матерії
була популярна
вже в античні часи
Слайд 3Абіогенез і самозародження
Середньовічні уявлення включали участь
Святого Духа в оживленні істот, які могли утворитися
із ґрунту
Слайд 4Абіогенез і самозародження
“Поклади у горщик зерна, заткни його брудною сорочкою
і чекай. Через 21 день з'являться миші”
Ян Батіста ван
Гельмонт (1579 – 1644)
Слайд 5Абіогенез і самозародження
Вважав, що паразити і шкідники
зароджуються з волі диявола
Фома Аквінський (1225 – 1274)
Слайд 6Абіогенез і самозародження
Алхіміки вірили, що можуть у посудині створити гомункулуса
за допомогою заклинань
Слайд 7Абіогенез і самозародження
Франческо Реді (1626 – 1698) довів неможливість самозародження
мух у гниючих продуктах
Слайд 8Абіогенез і самозародження
Луї Пастер (1822 – 1895) довів неможливість самозародження
мікроорганізмів за допомогою колби з відкритим довгим вигнутим горлечком
Слайд 9Абіогенез і самозародження
Досліди Пастера
Слайд 10Абіогенез і самозародження
Нині у самозародження вірять креаціоністи
Слайд 11Абіогенез і самозародження
Самозародження життя можливе було за певних умов, яких
тепер немає
Слайд 12Хімічна еволюція
Тіла організмів складаються з органічних полімерів,
в основі яких
атоми Карбону
Слайд 13Хімічна еволюція
Процес життєдіяльності – сукупність упорядкованих хімічних реакцій
Слайд 14Хімічна еволюція
Хімічні сполуки і реакції поступово ускладнювались
Слайд 15Хімічна еволюція
Це можна зімітувати в лабораторних умовах
Слайд 16Основні положення концепції хімічної еволюції
Життя на Землі виникло природним шляхом
з неорганічних речовин
з витратою енергії, яка надходила ззовні
Слайд 17Основні положення концепції хімічної еволюції
Виникнення життя – процес ускладнення хімічних
речовин і реакцій
Слайд 18Основні положення концепції хімічної еволюції
Хімічна еволюції проходила мільярди років
з
використанням потужних джерел енергії Земля 4 млрд років тому (можливий
пейзаж)
Слайд 19Основні положення концепції хімічної еволюції
Передбіологічний відбір призвів до появи сполук,
здатних до обміну речовин і самовідтворення
Слайд 20Основні положення концепції хімічної еволюції
Ключовий момент – самоорганізація органічних молекул
Слайд 21Де межа між неживим і живим?
Тепер це віруси, хоча вони
не мають відношення
до хімічної еволюції і походження життя
Слайд 22Де межа між неживим і живим?
Нанобактерії – мінерали, що не
містять білків та НК,
але здатні до повільного самовідтворення
Слайд 23Основні етапи абіогенезу
Синтез органічних мономерів
(органічних кислот, амінокислот, вуглеводнів, азотистих
основ)
Слайд 24Основні етапи абіогенезу
У лабораторних умовах
на подібній установці синтезовано
гліцин, аланін, аспарагінову
кислоту, янтарну і молочну кислоту тощо
Слайд 25Основні етапи абіогенезу
Первинний бульйон – розчинені у воді органічні мономери
Слайд 26Основні етапи абіогенезу
2. Синтез органічних полімерів (поліпептидів і ліпідів)
на
матрицях – частинках глини і з каталізаторами – йонами металів
Слайд 27Основні етапи абіогенезу
Коацервати – багатомолекулярні комплекси –
поглинали речовини, перетворювали
їх на полімери, збільшувалися в об’ємі і дробилися
Слайд 28Основні етапи абіогенезу
Олександр Іванович Опарін (1894 – 1980) –
автор
ідеї коацерватних крапель, який отримав їх лабораторно
Слайд 29Основні етапи абіогенезу
3. Утворення комплексів білків і РНК,
поява матричних
реакцій, виникнення ліпідних мембран
Слайд 30Основні етапи абіогенезу
Протобіонти – автономні біосистеми – симбіоз коацерватів із
НК
Слайд 31Основні етапи абіогенезу
4. Поява перших організмів – архебіонтів,
які мали
справжні ферменти, клітинну мембрану, цитоплазму і генетичний апарат
Не вдалося синтезувати
донині
Слайд 32Основні етапи абіогенезу
Протоклітини -
округлі частинки з ферментами, ростуть, брунькуються,
дробляться –
вдалося синтезувати
Слайд 33Концепція космічного виникнення життя на Землі
Гіпотеза панспермії стверджує про занесення
життя із космосу
Слайд 34Концепція космічного виникнення життя на Землі
Сванте Август Арреніус (1859 –
1927) розрахував, що під тиском світла можуть з величезною швидкістю
рухатися тіла розміром, як спори бактерій
Слайд 35Концепція космічного виникнення життя на Землі
Спори бактерій у стані спокою
дуже стійкі до холоду, радіації,
УФ випромінювання, вакууму тощо протягом
тривалого часу
Слайд 36Концепція космічного виникнення життя на Землі
Тихоходки – окремий клас Членистоногих,
у стані діапаузи (фізіологічного загальмування процесів обміну) витримують t° -
271…+150, р 6000 атм, рентгенівські промені, вакуум, атмосферу Н2, відсутність О2, висихання 100 років
Слайд 37Концепція космічного виникнення життя на Землі
У космосі досі не виявлено
організмів
Слайд 38Концепція космічного виникнення життя на Землі
Мікроорганізми, виявлені у метеоритах, що
впали,
були земними видами
Слайд 39Концепція космічного виникнення життя на Землі
Якщо інопланетне життя існує, то
як воно виникло “там”?
Слайд 40Концепція космічного виникнення життя на Землі
Питання про виникнення життя залишається
відкритим