Современные представления о происхождении жизни: проблемы и решения

Оказалось, что РНК наделена такой же генетической памятью, как и ДНК,

и вопреки устоявшейся генетической догме возможен перенос генетической

информации от РНК к ДНК при участии фермента, открытого в начале 1970-х годов. Была установлена способность РНК к саморепродукции в отсутствии белковых ферментов, то есть автокаталитическая функция.

Гипотеза о механизме зарождения макромолекул, необходимых для

строительства белка, высказана Эйгеном в работе «Самоорганизация материи в ходе химической эволюции» (1971). Эйген распространил на процессы, которые должны были происходить при эволюционном скачке, принцип Дарвиновского отбора и ввел понятие конкуренции гиперциклов, или циклов химических реакций, которые приводят к образованию белковых молекул. Циклы, работающие быстрее и эффективнее остальных, выживают и побеждают в конкурентной борьбе. Пищей служат молекулы мономеров, которые поглощаются при полимеризации или в ходе циклов реакций.

В «первичном бульоне» присутствуют и катализаторы химических реакций, которые образуются в них как промежуточные продукты, то есть возникает автокаталитическая самоорганизующаяся система.

После того как образовался «первичный бульон» из углеродных

соединений, появилась возможность образования биополимеров — нуклеиновых кислот и белков, обладающих свойствами самовоспроизводства. В результате осаждения органических соединений на минеральных телах, например на глине дна водоемов, возникла концентрация, необходимая для образования полимеров.

Вода в начальный период формирования нашей планеты непрерывно перемещала растворенные в ней вещества из мест образования в места накопления, где формировались протобионты (системы органических веществ, способные расти и развиваться за счет поглощения из окружающей среды богатых энергией веществ).

Далее образовались микросферы, или коацерваты (сгустки органических

веществ), между которыми выстраивались молекулы сложных углеводородов, что приводило к образованию примитивной клеточной мембраны, обеспечивающей коацерватам стабильность. Включение в коацерват молекулы, способной к самовоспроизведению, приводило к возникновению примитивной клетки, которая могла расти. Мембраны располагались на поверхности клетки, а также многократно прошивали ее насквозь в разных направлениях, образуя внутреннюю сеть мембран. На мембранах концентрировались абиогенно синтезированные

ферменты, что упорядочило обмен веществ в клетках. Он начал зависеть от

свойств и порядка расположения ферментов на мембранах. У нуклеиновых

кислот, которые синтезировались абиогенно, еще не было однозначно заданных матриц, в соответствии с которыми каждая новая молекула нуклеиновых кислот копирует последовательность азотистых оснований молекулы-матрицы.

Строение молекул ДНК те первые клетки через ряд последующих поколений передали клеткам современных организмов. Таким образом, современные клетки происходят из большого количества абиогенно сформировавшихся прототипов.

Древнейшая жизнь, вероятно, существовала в качестве гетеротрофных

бактерий, получавших пищу и энергию от органического материала абиогенного происхождения, образовавшегося на еще более ранней стадии эволюции Земли. Исходя из этого, можно представить, что начало жизни на нашей планете отодвигается более чем на 4 млрд лет назад, то есть жизнь на Земле существует примерно столько же времени, сколько существует сама планета.

Заключение.

Тех, кто задумывался над тайнами природы, с самых древних времен

влекла, а порой и отпугивала своей недоступностью одна из глубочайших тайн

в познании мира — вопрос о сущности жизни.

Тысячелетия загадка жизни оставалась прибежищем метафизики, областью

верований, а не знания. Жизнь рассматривалась как сверхъестественное и

потому непознаваемое явление. Многие авторы, расходясь в мелочах, сходились в утверждении, что живые существа и жизненные процессы не могут быть объяснены в логических понятиях.

Реальное развитие науки, как известно, опровергло все эти вековые

заблуждения. Стоит ли напоминать, что раскрыт генетический код, выяснена

трехмерная структура белковой молекулы? В отношении химического состава живых объектов можно сказать, что практически достигнут предел: мы знаем этот состав с почти исчерпывающей полнотой, и вряд ли нас ожидают какие-либо крупные сюрпризы на этом пути.

Список литературы.

1. Войткевич Г. В. Возникновение и развитие жизни на Земле. — М., 1988.

2. Кастлер Г. Возникновение биологической организации. — М., 1967.

3. Кузнецов В. И. Общая химия. Тенденции развития. — М., 1989.

4. Опарин А. И. Жизнь, ее природа, происхождение и развитие: 2-е изд.-М.,

1968.

5. Эйген М., Винклер Р. Игра жизни. — М., 1979.

6. Чипндейл П. Порядок и беспорядок в природе. — М., 1987.