Файл: Предмет биологии в мед. Вузе. Биология как одна из теоретических основ медицины, ее задачи, объект и методы исследования. Биологические науки.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 107
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Большинство ученых считают, что первыми примитивными живыми организмами были прокариоты. Они питались органическими веществами «первичного бульона» и получали энергию в процессе брожения, т. е. были анаэробными гетеротрофами. С увеличением численности гетеротрофных прокари-отических клеток запас органических соединений в первичном океане истощался. В этих условиях значительное преимущество при отборе получали организмы, способные к автотрофности, т. е. к синтезу органических веществ из неорганических за счет реакций окисления и восстановления. Видимо, первыми автотрофными организмами были хемосинтезирующие бактерии. Следующим этапом было развитие фотосинтеза — комплекса реакций с использованием солнечного света. В результате фотосинтеза в земной атмосфере начал накапливаться кислород. Это явилось предпосылкой для возникновения в ходе эволюции аэробного дыхания. Способность синтезировать при дыхании большее количество АТФ позволила организмам расти и размножаться быстрее, а также усложнять свои структуры и обмен веществ. Большинство ученых считает, что эукариоты произошли от прокариотических клеток. Существуют две наиболее признанные гипотезы происхождения эукариотических клеток и их органоидов. Первая гипотеза связывает происхождение эукариотической клетки и ее органоидов с процессом впячивания клеточной мембраны. Больше сторонников имеет гипотеза симбиотического происхождения эукариотической клетки. Согласно этой гипотезе, митохондрии, пластиды и базальные тельца ресничек и жгутиков эукариотической клетки были когда-то свободноживущими прокариотическими клетками. Органоидами они стали в процессе симбиоза. В пользу этой гипотезы свидетельствует наличие собственных РНК и ДНК в митохондриях и хлоропластах. По строению РНК митохондрии сходны с РНК пурпурных бактерий, а РНК хлоропластов ближе к РНК цианобактерий.
Креационизм — теологическая и мировоззренческая концепция, в рамках которой основные формы органического мира (жизнь), человечество, планета Земля, а также мир в целом, рассматриваются как непосредственно созданные Творцом или Богом.
Трансформизм — концепция, согласно которой виды изменяются и превращаются в другие. Трансформизм предшествовал эволюционному учению.
Опыты Франческо Реди
Тосканский врач Франческо Реди (1626—1698 гг.) был первым человеком, документально доказавшим ошибочность теории самозарождения. Он произвёл ряд опытов, доказывавших, что мухи, вопреки бытовавшему в ту пору мнению, не могут зарождаться сами по себе в гниющем мясе. Реди брал два куска мяса, раскладывал их в глиняные горшочки, и один из них накрывал тончайшей неаполитанской кисеёй. Через какое-то время он снимал кисею, но ни мух, ни их личинок в мясе не было. Из этого учёный сделал вполне закономерный вывод: мухи садятся на гниющее мясо и откладывают в него личинки, в результате чего рождаются новые мухи. Рождаются, а не появляются сами по себе. Следовательно, «большинство насекомых и червей не самозарождается».
Опыты Реди серьёзно поколебали господствовавшую идею о самозарождении жизни. Однако его выводы не были сразу приняты наукой и обществом. Это был только первый шаг на долгом и трудном пути опровержения теории самозарождения — ведь даже сам Реди «…в отношение других случаев вполне допускал возможность самозарождения; так, например, он считал, что кишечные и древесные черви возникают сами собой из гниющих материалов».
После открытия А. ван Левенгуком микроорганизмов не удивительно, что именно они стали основным предметом научных споров о возможности самозарождения — казалось вполне закономерным, что если самозарождение вообще имеет место, то оно непременно должно быть характерно именно для этих «ничтожных зверушек» Левенгука.
Опыты Луи Пастера
К тому моменту, когда французский учёный Луи Пастер (1822—1895) приступил к решению вопроса о происхождении микроорганизмов, он уже успел совершить ряд открытий в химии и микробиологии. В частности, ему принадлежит открытие пространственной изомерии, процесса брожения и пастеризации. На протяжении всей жизни его научная деятельность была так или иначе связана с промышленным производством, и именно ему Пастер был обязан большинством своих достижений.
Пастера, как и большинство учёных того времени, волновал вопрос о происхождении живых существ, изучению деятельности которых он отдал столько времени и сил. Он повторял опыты Спалланцани, но сторонники теории самозарождения утверждали, что для самозарождения микроскопических животных необходим натуральный, не нагретый воздух, т. к. по мнению виталистов нагревание убивало «животворящую» или «плодотворную» силу. Ко всему прочему они утверждали (впрочем, Пастер и сам это понимал), что для чистоты эксперимента необходимо, чтобы в сосуд, содержащий не нагретый воздух, не проникли дрожжевые грибки и вибрионы. Задача показалась Пастеру невыполнимой.
Но вскоре, заручившись помощью французского учёного Антуана Балара, известного на весь мир открытием брома, он сумел найти выход из этой затруднительной ситуации. Пастер поручил своим помощникам приготовить весьма необычные колбы — их горлышки были вытянуты и загнуты книзу наподобие лебединых шей (S-образно), Балар подсказал эту идею и выдул на огне первый экземпляр. В эти колбы он наливал отвар, кипятил его, не закупоривая сосуд, и оставлял в таком виде на несколько дней. По прошествии этого времени в отваре не оказывалось ни одного живого микроорганизма, несмотря на то, что не нагретый воздух свободно проникал в открытое горлышко колбы. Пастер объяснял это тем, что все микробы, содержащиеся в воздухе, просто-напросто оседают на стенках узкого горлышка и не добираются до питательной среды. Свои слова он подтвердил, хорошенько встряхнув колбу, так чтобы бульон ополоснул стенки изогнутого горлышка, и обнаружив на этот раз в капле отвара микроскопических животных.
Теория Опарина—Холдейна
В середине ХХ столетия внимание к проблеме самозарождения жизни вновь было привлечено советским биохимиком А. И. Опариным и английским учёным Дж. Холдейном. Они выдвинули предположение, что жизнь возникла в результате взаимодействия взвеси органических соединений («первичного бульона»[3]), образовавшихся в бескислородных условиях на первобытной Земле. Тогда, 4 млрд лет назад, атмосфера на Земле состояла из аммиака, паров воды и углекислого газа. Под воздействием атмосферного электричества образовались органические соединения[4], которые положили начало нуклеиновым кислотам и белкам, генам и клеткам. Наибольшим успехом теории Опарина—Холдейна стал эксперимент, проведенный в 1953 году американским аспирантом Стэнли Миллером.
35 вопр
В разное время относительно возникновения жизни на Земле выдвигались следующие теории:
-Теория самозарождения
-Теория биохимической эволюции
-Теория панспермии
-Теория стационарного состояния жизни
-Теория креационизма
В настоящее время теории самозарождения и стационарного состояния представляют собой только исторический или философский интерес, так как результаты научных исследований противоречат выводам этих теорий.
Теория панспермии не решает принципиального вопроса о возникновении жизни, она только отдаляет его в еще более туманное прошлое Вселенной, хотя и не может исключаться как гипотеза о начале жизни на Земле.
Самозарождение жизни
Эта теория была распространена в Древнем Китае, Вавилоне и Древнем Египте в качестве
альтернативы креационизму, с которым она сосуществовала. Аристотель (384—322 гг. до н. э.),
которого часто провозглашают основателем биологии, придерживался теории спонтанного
зарождения жизни. Согласно этой гипотезе, определенные «частицы» вещества содержат
некое «активное начало», которое при подходящих условиях может создать живой организм.
Аристотель был прав, считая, что это активное начало содержится в оплодотворенном яйце, но
ошибочно полагал, что оно присутствует также в солнечном свете, тине и гниющем мясе.
С распространением христианства теория спонтанного зарождения жизни оказалась не в чести:
ее признали лишь те, кто верил в колдовство и поклонялся нечистой силе, но эта идея все
продолжала существовать где-то на заднем плане в течение еще многих веков.
Известный ученый Ван Гельмот описал эксперимент, в котором он за три недели якобы создал
мышей. Для этого нужны были грязная рубашка, тёмный шкаф и горсть пшеницы. Активным
началом в процессе зарождения мыши Ван Гельмот считал человеческий пот.
В 1688 году итальянский биолог и врач Франческо Реди подошел к проблеме возникновения
жизни более строго и подверг сомнению теорию спонтанного зарождения. Реди установил, что
маленькие белые червячки, появляющиеся на гниющем мясе, — это личинки мух. Проведя ряд
экспериментов, он получил данные, подтверждающие мысль о том, что жизнь может возникнуть
только из предшествующей жизни (концепция биогенеза).
Эти эксперименты, однако, не привели к отказу от идеи самозарождения, и хотя эта
идея несколько отошла на задний план, она продолжала оставаться главной
версией зарождения жизни.
Эти эксперименты, однако, не привели к отказу от идеи
самозарождения, и хотя эта идея несколько отошла на задний план, она
продолжала оставаться главной версией зарождения жизни.
В то время как эксперименты Реди, казалось бы, опровергли спонтанное
зарождение мух, первые микроскопические исследования Антони ван
Левенгука усилили эту теорию применительно к микроорганизмам. Сам
Левенгук не вступал в споры между сторонниками биогенеза и
спонтанного зарождения, однако его наблюдения под микроскопом
давали пищу обеим теориям.
В 1860 году проблемой происхождения жизни занялся французский
химик Луи Пастер. Своими опытами он доказал, что бактерии вездесущи
и что неживые материалы легко могут быть заражены живыми
существами, если их не стерилизовать должным образом. Учёный
кипятил в воде различные среды, в которых могли бы образоваться
микроорганизмы. При дополнительном кипячении микроорганизмы и их
споры погибали. Пастер присоединил к S-образной трубке запаянную
колбу со свободным концом. Споры микроорганизмов оседали на
изогнутой трубке и не могли проникнуть в питательную среду. Хорошо
прокипяченная питательная среда оставалась стерильной, в ней не
обнаруживалось зарождения жизни, несмотря на то, что доступ воздуха
был обеспечен.
В результате ряда экспериментов Пастер доказал справедливость
теории биогенеза и окончательно опроверг теорию спонтанного
зарождения.
Теория биопоэза
Современная теория возникновения жизни на Земле была сформулирована в 1947г английским учёным Дж.Берналом. Он выделил три стадии биопоэза:
1) Абиогенное возникновение биологических мономеров
2) Образование биологических полимеров
3) Формирование мембранных структур и первичных организмов (пробионтов)
По своей сути теория биопоэза объединила теории абиогенеза и биогенеза.
Опыт Миллера и Юри
