Реферат на тему: "Возникновение жизни на Земле и происхождение человека"
Существует два типа ученых, изучающих происхождение жизни: одни считают, что абиогенез, или возникновение живых существ из неживых, возможен, другие - что биогенез является единственным процессом возникновения всего живого. Первые считают, что существует творец, в то время как вторые - что материя существует самостоятельно. Однако есть и исключения. Академик Вернадский, сторонник биогенеза, оставался материалистом и утверждал, что "жизнь вечна, как вечен космос". Немецкий математик Лейбниц придерживался мнения, что Дух Божий постепенно превращает неживую материю в живую.
В экспериментах, проведенных в XIX веке, известный французский ученый Луи Пастер показал, что даже в специальном питательном растворе, тщательно прокипяченном и герметично закрытом от проникновения микробов, живые организмы не могут возникнуть сами по себе. За эти эксперименты Французская академия наук присудила ему специальную премию. "Когда-нибудь наши потомки будут от души смеяться над глупостью наших современных ученых-материалистов", - сказал основатель микробиологии и иммунологии Л. Пастер о самозарождении жизни, открытии анаэробных бактерий и причине брожения.
A. И. Опарин, российский ученый, в 1924 году выдвинул гипотезу о том, что не микроорганизмы были первой формой жизни на Земле, а абиогенное образование органических соединений было первым шагом. При температуре 80°C и давлении в несколько паскалей американский исследователь С. Миллер в 1955 году пропустил электрические заряды напряжением до 60 кВ через смесь паров CH4, NH3, H2 и H2O, имитируя предположительно суровые условия первобытной планеты. Миллеру удалось получить простейшие жирные кислоты, уксусную и муравьиную, а также некоторые аминокислоты в небольших количествах. Современная теория молекулярной эволюции может рассматриваться как результат этих экспериментов в качестве ее первых шагов.
Законы термодинамики и абиогенез
Эволюционная теория не может ответить на один из главных вопросов: "Откуда появились первые организмы? Как мы можем объяснить спонтанное происхождение живых существ, если мы можем хотя бы представить себе эволюцию одного животного в другое? Могли ли неживые существа дать начало жизни? Ты и я? Естественно, этот вопрос всегда был предметом дискуссий". Один из пионеров квантовой теории, Гейзенберг, писал о своем восхищении Паули, другим блестящим ученым: "Паули скептически относится к дарвинистскому взгляду на современную биологию, согласно которому мутации и применение законов физики и химии были единственными средствами, с помощью которых виды могли развиваться на Земле. Позвольте нам перейти к логическим реалиям и подумать о начале предполагаемого абиогенеза.
Теория молекулярной эволюции гласит, что молекулы аминокислот образовались случайным образом в океане или во влажных местах на суше. Затем эти молекулы слипались в сгустки (коацерваты), где и начинался процесс создания белков. Вероятность появления конкретной молекулы белка в случайном наборе аминокислот составляет всего 10-325, как мы уже знаем из 2.Кроме того, важно помнить, что в природе существует около 300 аминокислот, большинство из которых не имеют никакого отношения к живым существам. Кроме того, эксперименты показали, что аминокислоты крайне неохотно связываются друг с другом, поскольку они гораздо эффективнее реагируют с любыми другими молекулами так называемого "бульона". "Кроме того, даже если бы белок был создан, он не был бы полезен в биологической системе. Химические законы могут создавать только смеси правовращающихся и левовращающихся форм в случайных пропорциях, тогда как биологически активные белки содержат только левовращающиеся аминокислоты. В результате левовращающиеся аминокислоты не могут сами по себе образовывать большие массы (в отличие от правовращающихся форм!) и создавать белки, поэтому жизнь не может возникнуть сама по себе.
Есть еще одна причина, по которой саморазложение молекул совсем не естественно. Рассмотрим следующую формулировку второго закона термодинамики: Энтропия, измеряющая степень хаоса, возрастает, когда молекулярная система предоставлена сама себе и стремится к состоянию максимального хаоса. Поэтому, например, тепло не переходит самопроизвольно от менее нагретого тела к более нагретому. В отличие от второго принципа, самоформирующаяся упорядоченность сопровождалась бы уменьшением энтропии.
Природа демонстрирует возникновение порядка, но она не самоорганизуется! При замерзании вода скапливается в низких местах, образуя лужи и симметричные снежинки. Образование кристаллов - свойство многих веществ. Энтропия обычно возрастает в этих состояниях, которые соответствуют минимальной потенциальной энергии и сопровождаются выделением тепла.
Теория самоорганизации неравновесных термодинамических структур была основана И. Пригожиным, и только в некоторых исключительных случаях неравновесных, необратимых процессов в открытых системах возможен переход в более упорядоченное состояние с меньшей энтропией. Однако нет оснований полагать, что предполагаемый процесс образования белка или ДНК неравновесен и не может быть обращен вспять. К тому же ультрафиолет, гидролиз и различные химические вещества первичного океана усилили бы их разрушение. Ферменты обеспечивают скорость синтеза в живых организмах, в десятки раз превышающую скорость пулемета! Иначе и быть не может: целые "бригады сборщиков", представляющие собой группы молекул, меняются сотни раз в секунду. Промежуточные молекулы крайне нестабильны и могут распасться на части.
В любой момент времени самосинтез будет идти как вперед через флуктуации (ошибочное появление соответствующих молекул), так и назад еще быстрее через распад новой структуры, образованной из молекул аминокислот, т.е, Пригожин и его коллеги не смогли даже близко подойти к демонстрации того, что огромное количество информации, необходимой для самовоспроизводства молекул, может накапливаться естественным образом, в нарушение закона энтропии. Теория самоорганизации Пригожина-Арнольда-Хакена дает лишь некоторые теоретические размышления и аналогии, и она очень далека от доказательства того, что жизнь возникла из хаоса, как, безусловно, признавал сам Пригожин. Теория самоорганизации не может объяснить появление белковых молекул в начале жизни, несмотря на то, что комментирует некоторые явления упорядочения.
Хотя самоорганизация, снижающая энтропию за счет внешних источников, несомненно, является характерной чертой живых существ, она не объясняет происхождение жизни. Используя солнце, минералы и углекислый газ, деревья вырастают из зерен на бесформенной земле. Вся необходимая генетическая информация уже присутствует в яйцеклетке или зерне: код для программ регуляции, замены и обновления, а также для полного развития во взрослый организм. Яйцеклетка представляет собой чрезвычайно сложную структуру, содержащую все метаболические системы, необходимые для жизни. Однако эволюционная теория не может понять, как появились первые существа.
С точки зрения биохимии
Некоторые исследователи утверждали, что им удалось получить белки из смеси аминокислот. Однако они слишком поспешили с опытом: удалось создать лишь отдаленную аналогию белка, известную как термальные протеиноиды, которая состояла из полимерной сетки аминокислот с альфа- и бета-пептидными связями (в белках, как известно, аминокислоты образуют цепь). Альфа-пептидные связи белка образуются в результате сложного взаимодействия множества отдельных молекул. Только половина связей, которые образуются случайным образом, являются альфа-пептидными связями. Полимерная сетка не была связана с жизнью, потому что ей не хватало пространственной структуры, подобной белковой, особой точной последовательности связей или того и другого.
В живых организмах воспроизводство белка включает: ДНК, информационную РНК, по крайней мере 20 различных транспортных РНК, каждая из которых имеет свою собственную аминокислоту, рибосомы, которые состоят из трех-четырех рибосомальных РНК и 55 различных белковых молекул, и целый комплекс ферментов. Теперь необходим тонкий источник энергии через АТФ (синтез типичного белка требует тысячи молекул АТФ). Молекулярные связи могут быть разорваны только солнечным светом или обычным нагреванием. В синтезе белка участвует каждая живая клетка; процесс останавливается при нарушении даже одного компонента. Сам факт работы этой сложной системы в организме также удивляет современных ученых. Возможность самовоспроизведения белков полностью исключается квалифицированными биохимиками!
Около 300 ведущих исследователей приняли участие в заседании Международного общества по изучению происхождения жизни в 1986 году. Исследователи продемонстрировали, что условия первичного океана делают невозможным синтез РНК. Более того: даже более простой компонент РНК, моносахарид рибоза, не мог быть синтезирован.
В живой клетке ДНК также не является полностью стабильной. Несколько ферментов контролируют и корректируют (ремонтируют) ее структуру. Эта макромолекула выполняет свои функции в состоянии динамического равновесия, вызванного структурными изменениями, которые корректируются ферментами. Вне клетки ДНК быстро разрушается. Ф. Крик, сооткрыватель двойной спирали ДНК и лауреат Нобелевской премии, категорически отрицал возможность того, что жизнь могла возникнуть естественным путем из химических элементов на Земле.
Более того, даже если биологическая макромолекула откуда-то возникла, она еще не является живой клеткой. Клетка состоит из множества различных макромолекул, соединенных определенным образом. Только 10-40000 процентов ферментов, необходимых клетке, спонтанно образуются раз в миллиард лет. Это число, как выразился астрофизик Фред Хойл, один из последних исследователей, "достаточно мало, чтобы покрыть Дарвина и всю гипотезу продвижения". Указанная вероятность образования ферментов, необходимых живой клетке, примерно равна вероятности того, что у всех этих людей вдруг соберутся грани кубика по цвету, если вся Солнечная система заполнена людьми (1 050 человек), крутящими кубик Рубика не глядя!
Клетка является домом для еще более сложных структур, чем просто ферменты. Даже в самой благоприятной химической среде вероятность самосборки живой клетки из подготовленных и сложенных "в кучу" необходимых атомов составляет 10-100 000 000 000 000! Эти значения наглядно демонстрируют рассматриваемую тему и то, насколько ошибочны наши ожидания подобных событий. Как же ученые "умудрились" пренебречь этими ничтожными вероятностями? С тех пор как эволюция считалась фактом, специалисты в области молекулярной эволюции характеризовали свою науку как "крайне гипотетическую", указывая на то, что расчеты вероятностей самозарождения жизни никогда не производились и не принимались во внимание. Единственное, что пытались сказать ученые, - это как это могло произойти.
Как наивно полагали последователи Дарвина, процесс возникновения жизни далек от естественного. Напротив, он представляет собой нелепое скопление невероятных, неестественных случайностей от начала (когда появились сложные молекулы) до конца (когда появился человек). Разумно сделать вывод, что вера в современные теории спонтанного абиогенеза противоречит здравому смыслу. Все прежние и нынешние эволюционные теории упирались в то, что жизнь не может самозародиться.
Томас Эдиссон, гениальный изобретатель современной лампочки, телефона и телеграфа, заявил: "Химические доказательства могут даже подтвердить существование Бога". "Теперь у нас есть доказательства, которые предсказал великий изобретатель: результаты биохимии, генетики и молекулярной физики полностью демонстрируют, что живые существа не могут самопроизвольно воспроизводиться. Один из пионеров квантовой теории, гениальный ученый Макс Борн, писал: "Эра материализма давно закончилась. Мы придерживаемся мнения, что физические и химические аспекты никоим образом не являются адекватными для представления фактов жизни, не говоря уже о мышлении".
Возможность самогенерации макромолекул предполагала, что такие процессы не были явно запрещены на древней Земле, несмотря на существование по крайней мере двух из них.
Невозможность самогенерирования жизни
Первое ограничение заключалось в том, что вода не могла разрушать белковые молекулы из аминокислот в реакциях гидролиза. Мгновенное окисление кислородом соединений аминокислот было вторым запретом .Считалось, что макромолекулы, из которых состояли простейшие микроорганизмы, могли образоваться при отсутствии кислорода на Земле в древние времена. Однако присутствие диоксида железа в древнейших породах опровергает гипотезу об отсутствии кислорода в древней атмосфере. Однако белковые молекулы были бы разрушены ультрафиолетовым светом, если бы кислород отсутствовал в атмосфере, в которой нет защитного озонового слоя. Поэтому идея происхождения жизни не подкрепляется ни отсутствием, ни присутствием кислорода.
После экспериментов Миллера было принято считать, что первобытная атмосфера содержала метан и аммиак, необходимые для самосинтеза аминокислот. Ультрафиолетовый свет разрушил бы эти газы, и первичная атмосфера теоретически могла содержать только азот и углекислый газ, как показали экспериментальные исследования и компьютерное моделирование древней атмосферы. Таким образом, откуда взялись аминокислоты, содержащиеся в белках?
Части теории молекулярной эволюции не могут быть объединены в стройную научную концепцию, поскольку для самообразования основных макромолекул требуется большое количество противоречивых условий. Серьезная научная теория относительно возможных мест и условий синтеза белка на Земле не разработана. Существующие гипотезы, включая самую последнюю, так называемый "мир РНК", которая предполагает, что к возникновению жизни привели РНК-геномы, а не ДНК, дают лишь спорадические описания предполагаемого процесса. Генетики утверждают, что современные экспериментаторы с трудом могут подтвердить случайное происхождение жизни. Эксперименты в области молекулярной эволюции за последние пятьдесят лет помогли нам лучше понять масштаб проблемы, связанной с происхождением жизни на Земле, а не найти ее решение.
Однако есть сторонники, такие как академик В. И. Вернадский, которые пытаются возродить эволюционную теорию с помощью фантастической гипотезы о том, что жизнь самозародилась в космосе и была доставлена на Землю метеоритами или даже специально заложена разумными существами. Новые гипотезы, хотя и захватывающе фантастические, не дают объяснения происхождения жизни; скорее, они просто переносят вопрос на вершину Вселенной. Однако правила физики действуют для всех. Там, в неведомых глубинах Вселенной, все расчеты вероятности будут справедливы. Самозарождение будет иметь те же абсурдные возможности. Это было ясно и Вернадскому. Учение Вернадского о сфере разума похоже на панпсихизм Т. Шардена, с его якобы присущим материи свойством становиться самосложной и порождать жизнь (они вместе работали в Сорбонне в 1920-х годах). Однако Вернадский не принимал идею о том, что живые существа могут развиться из неживой материи; он утверждал, что "жизнь вечна и всегда передавалась только от живых организмов к живым организмам". "Невозможность возникновения жизни из неживой материи" утверждал наш выдающийся палеонтолог Б.С. Соколов. С.В. Мейен также отвергал представление о том, что материалистическая жизнь могла развиться на Земле сама собой.
Давайте попробуем понять, насколько мала возможность самопроизвольного возникновения жизни. Может ли обезьяна случайно напечатать "Войну и мир", ударив по клавишам? Математика говорит, что может, но вероятность этого очень мала - около 10 000 000 000 000. Оказывается, даже в идеальных гипотетических условиях мы можем ожидать, что обезьяна сможет напечатать "Войну и мир" 20 000 раз без ошибки, предвидя случайное появление одной элементарной клетки! Абсурдно предвидеть такие события. Поэтому каждый, кто прочитает произведение Толстого, без сомнения, будет утверждать, что оно написано человеком, причем одаренным, и, конечно, будет прав. Мы можем без сомнения сказать, что скульптуры Микеланджело созданы человеком, причем очень талантливым. Такие изысканно высеченные каменные глыбы упали с гор и сорвались в пропасть, чтобы создать эти произведения искусства. Никто не подумает, что эти произведения искусства возникли случайно. Никто, почему-то, не копается в трещинах в поисках умного искусства. Когда мы смотрим на этот прекрасный мир, почему бы нам не сказать, что мир - это самое прекрасное, что создал Высший Разум? Как сказал известный ученый: Бог создал все и запечатлел это повсюду своим бесконечно совершенным Разумом. Или, цитируя Исаака Ньютона: Разнообразие созданных предметов могло быть произведено только мыслью и волей Самосущего Существа, которого я называю Господом Богом. Не может быть никакого разнообразия, порожденного слепой физической необходимостью, которая всегда и везде одна и та же.
Гипотеза происхождения человека
Большинство наших сверстников относятся к гипотезе о том, что человек произошел от обезьяны, как к важному научному открытию, даже когда они еще учатся в школе. В 1699 году Э. Тайсон совершил первую "авантюру", сравнив человека с обезьяной. В 1735 году К. Линней поместил человека в один род с обезьянами. В своей публикации 1872 года "Происхождение человека и половой отбор" Ч. Дарвин выдвинул гипотезу о том, что люди произошли от обезьян, и задался вопросом об общем предке современных людей и обезьян.
Попытки доказать, что люди произошли от животных, предпринимались давно: школьникам из года в год внушали, что человек произошел от обезьян в результате трудовой деятельности. Долго помнили и первые орудия труда - палку-копалку и острые камешки. Первые проблески обезьян были необычны для животного интеллекта. Эта "заря человечества" стала предметом целого сонма увлекательных книг. Кажется правдоподобным, что первые сообщества этих недочеловеков - не обезьян - породили потребность в общении, что привело к появлению условных гортанных звуков. Как они использовали примитивное разделение труда для создания первых семей в борьбе за выживание: мать готовила еду и ухаживала за детьми, пока отец ходил на охоту. Однако в этой идиллической обстановке не было доказательств того, что обезьяны могли перевоплотиться в людей.
Серьезные ученые не приняли эту гипотезу, несмотря на то, что к концу XIX века эти идеи привлекли большое внимание. По мнению Вирхова, Л. Агассиса, К. Бэра, Р. Оуэна, Г. Менделя и Л. Пастера, гипотеза была ложной и не подтверждалась фактами.
Какие аргументы приводят эволюционисты, чтобы продемонстрировать наше низведение от существ?
1.Общее для обезьян и человека: узоры на коже пальцев, хорошо развитая ключица, 48 или 46 хромосом, резус-факторы и группы крови, последовательности аминокислот миоглобина и разнообразные цепи гемоглобина.
2.Общие для млекопитающих и плаценты: расположение сердца и теплокровных, две пары конечностей, молочные железы, разделение зубов на резцы, клыки и моляры, нервная трубка у плода и то, как он растет в утробе матери - все это важные аспекты человеческого тела. В разделе 46 мы выяснили, что утверждение Э. Геккеля о том, что у эмбриона шесть пар жаберных дуг, является выдумкой.
3.Атавизмы. Эти аномалии не могут быть свидетельством нашего животного прошлого.
Несмотря на то, что между людьми и животными существует явное сходство, это не доказывает нашего эволюционного родства с животными. Аналогии строения организмов с равной убедительностью демонстрируют единство плана творения.
Что отличает человека от обезьян, по мнению эволюционистов? В прямохождении, изготовлении орудий и труда, ясной речи и других социальных факторах. Различия в анатомии всегда привлекали большое внимание. Позвоночный столб имеет форму буквы S, а череп человека отличается от черепа приматов следующим образом: У человека может двигаться только нижняя челюсть, которая представляет собой более короткую, подковообразную кость с широким углом раствора. Между костями мозговой части черепа имеются швы. У обезьян объем мозга составляет всего 300-400 см3, тогда как у человека в среднем 1400-1500 см3. У человека гораздо более развита вестибулярная система и маленькие, не выступающие клыки.
Другие анатомические различия включают развитый большой палец человеческой руки, длину верхних конечностей и амплитуду движения в плечевом суставе. Строение коленного сустава и стопы отличается - у обезьян развит большой палец и хватательная стопа, в то время как у человека сросшиеся фаланги пальцев.
Где именно проходит граница между человеком и животными, и в чем заключается главное отличие? На этот вопрос не могут ответить современные ученые, потому что в антропологии нет определения человека. Дар, который Творец дал нам при сотворении первого человека, Адама, вдохнув в него "дыхание жизни" (Бытие 2:7), сделав его свободным, разумным и бессмертным, по образу и подобию Божьему, является, без сомнения, самым важным отличием человека от животных. Эта духовность - дар, который Творец дал нам при сотворении Адама.
Дарвин более двух десятилетий колебался, стоит ли публиковать свою идею, и признался в одном из писем: "Я чувствовал много недостатков в его работе, где борьба за выживание, естественный отбор и половой отбор указывались как основной фактор появления человека". "Вы будете очень разочарованы предстоящей книгой, потому что она очень гипотетична". В 1859 году Дарвин опубликовал свою первую книгу "Происхождение видов". Тринадцать лет спустя он решил опубликовать еще более амбициозную книгу о происхождении человека.
До XVIII века люди придерживались убеждения, что все живые существа, включая человека, живут в мире, созданном Богом без серьезных структурных изменений. Однако постепенно их стали учить, что виды произошли друг от друга путем эволюции, и что люди произошли от обезьян!
Наши "бабушки и дедушки" до сих пор смотрят на нас со страниц толстых энциклопедий умными глазами - обезьянолюди! - потому что эта идея так глубоко укоренилась в нашем сознании. Их останки особенно вызывают интерес у людей.
