Возникновение жизни

Возникновение жизни, или абиогенез, — процесс превращения неживой природы в живую; в узком смысле слова под абиогенезом понимают образование органических соединений, распространённых в живой природе, вне организма без участия ферментов. Альтернативой абиогенеза в этом смысле является панспермия.

Согласно современным моделям, на Земле жизнь возникла около 4,1—3,8 млрд лет назад. Древнейшие известные ископаемые строматолиты имеют возраст 3,7 миллиарда лет.

Источник: Википедия

Упоминания в литературе

Другой академик, Л. Н. Плющ, заявляет: «Современная наука и марксистская философия пришли к выводу, что никакая случайность не может создать сразу такое сложное, высокоорганизованное образование, как живое тело. Даже если допустить, что случайно может собраться совокупность всех химических веществ, образующих живое тело, никак невозможно случайное появление взаимоприспособленности всех процессов. Органическая жизнь могла возникнуть только в результате длительного развития»… Перечислив ряд теорий возникновения жизни, тот же Плющ добавляет: «Удовлетворительной и приемлемой для объяснения возникновения жизни может быть только такая теория, которая дает естественнонаучное материалистическое объяснение и не оставляет никакого места для идеалистических домыслов…». Из всех существующих в настоящее время теорий возникновения жизни этим требованиям в наибольшей степени отвечает теория ученого А. И. Опарина. Каковы же основные положения этой теории? «Все химические элементы, которые составляют живые тела, имеются на земле… Согласно последним научным данным уже при образовании нашей планеты появилась вода, а также первичные азотистые и углеродные соединения… Появление на Земле водоемов и, следовательно, водных растворов разнообразных веществ создало условия для самых разнообразных химических реакций… Атомы углерода начали вступать в соединение с различными другими атомами и молекулами. Одна и та же органическая молекула может разными своими частями участвовать в разных реакциях, в разного рода процессах. Вместе с тем органические молекулы обладают большой химической подвижностью, способностью устанавливать химические связи и размыкать их, вступать в новые связи… Так естественно и закономерно, в силу законов природы, возникли живые тела», – заканчивает академик Опарин.

Группа авторов, Доказательства существования Бога, 2008

Итак, именно гиперцикл (который сам по себе есть еще чистая химия) является тем критическим уровнем, начиная с которого сложность неймановского «самовоспроизводящегося автомата» перестает быть вырождающейся. Эта концепция, в частности, вполне удовлетворительно описывает возникновение на основе взаимного катализа системы «нуклеиновая кислота – белок» (решающее событие в процессе возникновения жизни на Земле). Вместе с тем сам Эйген подчеркивает, что в ходе реальной эволюции гиперцикл вполне мог «вымереть» – после того, как ферментные системы следующего поколения (с более высокой точностью репродукции) сумели индивидуализировать интегральную систему в форме клетки.

Кирилл Еськов, Удивительная палеонтология, 2014

Гемоглобин – одна из ныне существующих молекул, использованная мной для иллюстрации принципа, согласно которому атомы обычно образуют стабильные структуры. Здесь важно указать, что до возникновения жизни на Земле, возможно, происходила какая-то рудиментарная эволюция молекул с помощью обычных физических и химических процессов. Нет нужды придумывать какую-то предначертанность, цель или направленность. Если группа атомов в присутствии источника энергии образует некую стабильную структуру, она имеет тенденцию сохранять эту структуру. Самая ранняя форма естественного отбора состояла просто в отборе стабильных форм и отбрасывании нестабильных. В этом нет ничего таинственного. Это должно было произойти по определению.

Ричард Докинз, Эгоистичный ген, 1989

Выдающийся русский ученый А.И. Опарин разработал и в 1924 году опубликовал свою теорию возникновения жизни на планете. Когда-то атмосфера была сильно насыщена водяными парами и содержала первичные органические соединения: кислородные производные углеводородов, аммиак (NH3), циан (C2N2) и некоторые другие. Эти соединения, образовавшиеся благодаря огромным температурам, обладали большой химической энергией, имели способность преобразовываться. Когда же температура верхних слоев воздушной оболочки Земли снизилась до 100 градусов Цельсия, на поверхность планеты хлынули очень горячие проливные дожди, в результате чего появились моря кипящей воды. Водные потоки принесли с собой на Землю первые органические соединения. Попав в горячие моря, вещества начали взаимодействовать и образовывать более сложные структуры. Тысячи лет протекали эти процессы, и, наконец, появились студенистые сгустки органических веществ, можно сказать, первичные организмы, имевшие достаточно сложную структуру и способность к поглощению веществ из окружающей среды. Не прост был и дальнейший путь эволюции, многие тысячелетия шло совершенствование желеобразных кусочков, прежде чем они стали первыми живыми существами, обладающими полным комплексом свойств, отличающих живую материю от неживой. Таким образом, полагал А.И. Опарин, органическое вещество превратилось в живой организм со всеми присущими ему особенностями в течение, по нашим меркам, бесконечно длинного временного отрезка.

Полина Денисова, Энциклопедия катастроф, 2013

Отвлекаясь от темы данной главы, отметим следующие три момента. Бюффон придерживался гипотезы двойного семени (dual seed theories, по Бойлану – Boylan, 1984; double semen, double semence других авторов, см.: Lopez-Beltran, 1992), утверждавшей о наличии семени и у женщины (см. подробнее и историю вопроса в: Гайсинович, 1988). Бюффон излагает одну из версий концепции представительных частиц, которая позже независимо от него была рассмотрена Ч. Дарвином (1941) в его теории пангенеза. Органические молекулы существуют изначально наряду с неорганическими, т.е. могут формироваться при подходящих условиях. Отсюда следует, что при определенных условиях они способны комплексироваться в организованные тела, давая простейшие живые организмы. Теория жизни Бюффона лежит, таким образом, в основании ламарковского тезиса о возможности неоднократного возникновения жизни на Земле (см. главу 4).

А. И. Шаталкин, «Философия зоологии» Жана Батиста Ламарка: взгляд из XXI века, 2009

Нашей планете как минимум 4 миллиарда лет. С учетом бурной истории формирования солнечной системы, наверняка несколько больше. Ведь возраст самой солнечной системы около 5 миллиардов лет. Возраст первой клеточной жизни на нашей планете около 3,8 (есть сведения о 4,2) миллиардов лет, хотя наверняка жизнь появилась еще немного раньше. Выходит, что жизнь появилась на планете практически сразу после ее образования (по геологическим временным шкалам конечно). В тоже время, существуют весьма веские основания полагать, что самовозникновение жизни требовало бы около 6 миллиардов лет необходимых на предбиологическую и примитивнейшую биологическую эволюцию. Этот вывод делается некоторой частью биологов на основе анализа развития биологической жизни на нашей планете и осознания высокой сложности даже простейших известных нам одноклеточных организмов, в том числе ископаемых. Есть и еще один весомый аргумент. Дело в том, что все более сложные биологические системы возникают на все более коротких геологических временных интервалах. Экстраполяция этой закономерности назад по временной шкале требует для возникновение одноклеточного организма те самые 6 миллиардов лет. Поэтому очень возможно, что наша планета была засеяна жизнью, попавшей на Землю с другой, более древней планеты, вращавшейся около другого солнца. Это вполне возможно, дело в том, что наше Солнце, звезда уже, как минимум, третьей звездной генерации. Первые планеты могли образоваться уже около звезд второй генерации, так как около звезд первой генерации планет с водой и твердой каменистой поверхности быть еще не могло. Ранняя Вселенная состояла из водорода и гелия, а тяжелые элементы (необходимые для образования каменистых планет) были наработаны той самой первой генерацией звезд. Поэтому только последующие генерации могли иметь планеты подходящие для возникновения жизни.

Владимир Коляда, Аз есмь. Поля Гермеса, 2017

Последнее, что выделяет К. Вилли как важный признак живого, – это приспособление или адаптации организма. «Способность растения или животного приспособляться к окружающим условиям позволяет ему выживать в мире, полном неожиданных перемен. Тот или иной вид может либо отыскивать пригодную для его жизни среду, либо претерпевать изменения, делающие его лучше приспособленным к существующим в данный момент внешним условиям»{Там же. – С. 31.}. Приспособленность – результат длительного и постоянного взаимодействия организма со средой. Поэтому целесообразнее данный признак трактовать шире – рассматривать организм и среду как единое целое, а связь организма со средой – как единственный вариант возможности его существования вообще. В таком случае в качестве признака живого выступает связь животного или растения со средой их обитания, а их приспособленность – как одно из проявлений этой связи. Именно такое понимание жизни мы находим у А. И. Опарина: «Среди… множества характерных для жизни признаков, как появившихся с самого начала возникновения жизни, так и сложившихся в процессе ее дальнейшего развития и усовершенствования, нужно особо отметить ту ярко выраженную специфику взаимодействия между организмами и окружающей их внешней средой, которая красной нитью проходит через всю "линию жизни", свойственную всем без исключения как высшим, так и низшим живым существам, но отсутствующую у объектов неорганической природы»{Опарин А. И. Жизнь, ее природа, происхождение и развитие. – М., 1960. – С. 12.}.

С. Н. Николаева, Система экологического воспитания дошкольников, 2011

Гипотеза о том, что жизнь явление космическое, имеет очевидное подтверждение: жизнь существует на космическом теле – планете Земля. Как мне представляется, В. Вернадский был первым из ученых-естественников, который понял космическое, может быть, даже космогоническое значение факта возникновения жизни на Земле и начал систематическое исследование ее влияния на развитие планеты, представляя жизнь «буфером» между космосом и «косным», то есть неживым веществом Земли, буфером, способным использовать космическую энергию для преобразования планетарного вещества. Таким образом жизнь становится катализатором процесса развития! Он не ставил вопроса о том, каким образом на Земле возникла жизнь. Механизм панспермии мог быть лишь одной из возможных причин ее появления.

Н. Н. Моисеев, Человек и ноосфера, 1990

Описанный способ возникновения жизни не конкретизирует в качестве планеты Землю и может относиться к широкому кругу планет и описывать некий универсальный способ зарождения и развития жизни на них. При этом он не рассматривает гипотезы возникновения жизни в Космосе, одна из которых отводит на жизненный цикл от неживой материи до нашего уровня развития, включая предбиологическую фазу, примерно 8 млрд лет. Когда люди поймут эти процессы, то они могут быть представлены в виде формул изобретений, останется только вопрос их авторства.

Д. Ю. Соколов, Необычные изобретения. От Вселенной до атома, 2013

Нобелевский лауреат от медицины Джордж Уолд в 1967 году показал на примере аминокислот, что реальный спонтанный распад более вероятен и происходит гораздо быстрее воображаемого спонтанного синтеза. Одной единственной белковой молекулы недостаточно для возникновения жизни как таковой.

А. В. Фомин, О том, что будет, когда тебя не будет, 2014

Александр Опарин, советский биолог и биохимик (1894–1980). В 1924 году Опарин выдвинул теорию о возникновении жизни на Земле через превращение, в ходе постепенной химической эволюции, молекул, содержащих углерод, в «первичный бульон»

О. О. Фейгин, Планета бурь, 2016

Основная идея биохимической эволюции жизни в её современной форме была высказана в 1924 г. А. И. Опариным (в 1924 г вышла в свет его книга «Происхождение жизни»), а в 1929 году англичанином Дж. Холдейном (опубликовал статью по происхождению жизни на Земле). Их гипотеза представляет собой обобщение убедительных доказательств возникновения жизни на Земле в результате закономерного процесса перехода химической формы движения материи в биологическую.

Г. А. Адельшина, Избранные лекции по курсу биологии, 2012

К великому удивлению, недавно обнаруженные гигантские вирусы содержат компоненты, необходимые для синтеза белка. Они очень похожи на живые бактерии, являясь «квазибактериями». Соответственно гигантские вирусы также называют мимивирусами, поскольку они, похоже, мимикрируют под бактерии. Будучи почти бактериями, эти гигантские вирусы являются хозяевами для более мелких вирусов, которые реплицируются внутри них. Все это вызвало чрезвычайно сильное раздражение у классических вирусологов, поскольку гигантские вирусы никак не вписываются в устоявшиеся представления о вирусах и их определения. Открытие этих вирусов в 2013 г. было прокомментировано в журнале Nature с точки зрения места вирусов в процессе возникновения жизни. В этом материале указывалось, что гигантские вирусы нужно поместить в основание древа жизни – вот на что надеялись ученые, открывшие этот вирус! В самом начале не было клеток и мимивирусов – и те, и другие слишком большие по сравнению с вирусами, поэтому они не могли быть у истоков жизни. Вероятно, ранние вирусы не нуждались в клетках. Это довольно смелое заявление и единственное, что не очень вписывается в мое утверждение «Сначала были вирусы». Современные вирусы нуждаются в клетках, но, возможно, это результат длительной эволюции. На самом деле существуют вироиды, «голые молекулы РНК», способные к репликации и эволюции, которые, возможно, изначально не зависели от клеток, как сейчас. Они могут делать все это как в пробирке Джойса – без клеток. Их можно было бы назвать «голые вирусы».

Карин Мёллинг, Вирусы: Скорее друзья, чем враги, 2017

Вот как пишет о возникновении Жизни в наших представлениях выдающийся врач-гуманист, всемирно известный гематолог, писатель Юлиан Александрович: «Когда остыла земная кора и в облаках водяных паров появился просвет, луч солнца упал на лужицу морской воды, оставшейся после отлива. И вот тогда, в каком-то случайно благоприятном для начала Жизни сочетании микроэлементов, содержавшихся в морской воде, возникла ситуация, благодаря которой из аминокислот образовались простейшие белки, получившие свойства полупроводников. Так появилась Жизнь на Земле.

М. Ф. Гогулан, Почему мы болеем и как с этим бороться. Законы здоровья, 2013

Поэтому возникновение жизни есть прежде всего возникновение нового отношения процесса взаимодействия к сохранению существования самих взаимодействующих тел. В неживой природе процесс взаимодействия тел есть процесс непрерывного, ни на одно мгновение не прекращающегося, то более медленного, то более быстрого изменения этих тел, их разрушения как таковых и превращения их в иные тела.

А. Н. Леонтьев, Эволюция, движение, деятельность, 2012

Теория РНК-мира никак не рассматривает потоки и превращения энергии в живых системах. Поэтому биофизики, изучающие эти процессы, были в ней особенно разочарованы и стали создавать свои теории для объяснения энергетической стороны возникновения жизни (дальнейшее изложение во многом основано на книге К. Еськова «История Земли и жизни на ней», это лучшее известное автору изложение термодинамических основ жизни на русском языке).

Михаил Никитин, Происхождение жизни. От туманности до клетки, 2016

…Биолог, философ, историк науки Джон Бернал (1901–1971) в книге «Возникновение жизни» сослался на «оригинальные работы А.И. Опарина и Дж. Холдейна, которые ознаменовали начало современной фазы в исследовании данного вопроса». Но при всём уважении к упомянутым учёным надо признать, что первыми были не они.

Р. К. Баландин, Загадки теории эволюции. В чем ошибался Дарвин, 2014