Реферат: Концепции возникноввения жизни - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Концепции возникноввения жизни

Банк рефератов / Философия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 21 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

4 Концепции возникновения жизни Аруцев Александр Артемьевич, Ермолаев Борис Валерьевич, Кутателадзе Ир аклий Отарович, Слуцкий Михаил Семенович Сейчас уже прочитаны тысячи последовательностей белков и кодирующих и х генов и становится ясным, что гены - не что иное, как случайные последова тельности из четырех нуклеотидов, которые чередуются в разных комбинац иях. Лишь в незначительной части эти последовательности "отредактирова ны" естественным отбором для лучшего исполнения своих функций. Такая кор ректировка не скрывает явных следов случайного, стохастического возни кновения последовательности исходной. Но мог ли ген, скажем, гемоглобина или цитохрома С возникнуть случайно? Вообще-то эта проблема отнюдь не нова. Философы еще в древности задавали сь вопросом: возможно ли возникновение достаточно сложной структуры в р езультате случайных, стохастических процессов? И все давали отрицатель ный ответ. Еще Цицерон полагал, что из случайно брошенных знаков алфавит а не могут сложиться "Анналы" Энния. Теперь эту проблему называют "парадоксом миллиона обезьян": за сколько л ет миллион обезьян, посаженных за пишущие машинки, напечатают полное соб рание сочинений Шекспира или хотя бы одного "Гамлета"? "Обезьяний парадок с" переходит из одного философского трактата в другой: может ли миллион л юдей, никогда о Шекспире не слыхавших, написать "Гамлета"? Отсюда недалеко до вопроса: а мог ли "Гамлета" написать сам Шекспир, если даже миллиону люд ей это не под силу? И применима ли вообще теория вероятностей к этой катег ории явлений? Как видите, начав с вопроса о случайности сочетаний знаков в нуклеотидны х последовательностях, мы пришли к проблеме философской, затрагивающей коренные тайны мироздания (Б.М.Медников). Еще в 1936 г. Н.К.Кольцов писал, что вероятность случайного возникновения пол ипептида из 17 аминокислотных остатков (гептакайдекапептида) равна одной триллионной, и сделал из этого совершенно правильный вывод: гены синтез ируются не заново, а матричным путем. Но как возникла первая матрица? Хватает ли времени на возникновение первого гена - протогена - случайным путем, стохастическим перебором нуклеотидов? Вспомним, что солнечная си стема - Солнце со всеми планетами - сформировалась, по самым последним оце нкам, 4.6 млрд. лет назад (плюс-минус 0.1 млрд.). Первые следы жизни на Земле имеют возраст более 3.8 млрд. лет. В период становления - а это значительный срок - н аша планета явно не годилась для возникновения жизни. Подобные соображения воскрешают гипотезу о внеземном, космическом про исхождении жизни. Гипотеза панспермии еще в прошлом веке была выдвинута Сванте Аррениусом, и суть ее можно выразить так: в вечной и бесконечной Вс еленной жизнь так же вечна и бесконечна; споры, микроорганизмы - эти зарод ыши жизни - могут покинуть родную планету и давлением света транспортиру ются Бог весть куда - от планеты к планете, от звезды к звезде. У нас к идее п анспермии склонялся В.И.Вернадский. Однако гипотеза достаточно слабая. Пусть во Вселенной, хотя бы в одной на шей Галактике, миллионы планет. Исчезающе малую вероятность возникнове ния жизни (то есть протогена) на одной из них нужно умножить на столь же ма лую величину - вероятность благополучного межзвездного перелета. Это то лько видимость решения проблемы. Кроме того, похоже, что и всей Вселенной не хватает для возникновения жизни. Манфред Эйген подсчитал, что вероятн ость возникновения одного лишь белка - цитохрома С, состоящего примерно из ста аминокислотных остатков,- 10-130, а во всей Вселенной хватит места лишь для 1074 молекул (при условии, что все планеты, звезды и галактики состоят из вариантов молекул цитохрома). Как видим, положение все более драматизируется. Получается, что все мы жи вем вопреки теории вероятностей. Нас не должно быть вообще! Выход из сложившегося положения попытался найти Фрэнсис Крик. В 1982 г. он со вместно с Л.Орджелом издал книгу "Жизнь как она есть, ее происхождение и пр ирода". Сначала Крик драматизирует положение. Он исходит из того, что перв ичный полипептид, кодируемый протогеном, имел 200 аминокислотных остатко в, а не 100, как у Эйгена. Тогда вероятность его возникновения 10-260 (это десятичн ая дробь с двумястами шестьюдесятью нулями после запятой). Далее он напо минает, что и Вселенная, в том виде, в каком она есть, не вечна. Большинство к осмологов сейчас считают, что она продукт "Big Bang" - "Большого взрыва", разметав шего все планеты, звезды и галактики, прежде сжатые в предельно малом (ато мных размеров!) объеме. Когда произошел Большой взрыв? Прежние расчеты по скорости разбегания г алактик и энергии реликтового радиоизлучения давали неточные и завыше нные величины возраста Вселенной. Теперь она уточнена - по соотношению в звездах радиоактивного тория (период полураспада 14 миллиардов лет) и ста бильного ниобия. Оказалось, что возраст самых старых звезд - не выше одинн адцати миллиардов лет. Значит, для возникновения жизни не хватает не тол ько пространства, но и времени. Ведь Вселенная лишь примерно вдвое старш е Солнечной системы. Крик также склоняется к неземному происхождению жизни. Но он физик и пот ому понимает слабости гипотезы панспермии. Конечно, давление солнечног о света может придать споре микроорганизма третью космическую скорост ь, - но оно же будет отталкивать от звезды "чужие" микрочастицы. За миллионн олетние странствования гены неизбежно разрушатся космическим излучен ием. Разумеется, споры могут быть экранированы от него, например в метеор итах, но метеорит из-за большой массы не получит нужного ускорения давле нием света. Да и вероятность того, что спора, ускоренная наугад, долетит до звезды с подходящими планетами, чересчур уж мала. Вероятность, что выстр ел вслепую со стратосферного лайнера поразит, например, белку в глаз, нам ного выше. Конечно, за большой промежуток времени может произойти и мало вероятное событие. Но времени-то как раз и не хватает. И Крик выдвигает гипотезу направленной, управляемой панспермии. Предпо ложим, пишет он, на какой-то из многочисленных планет во Вселенной миллиа рды лет назад возникла некая сверхцивилизация. Ее носители, убедившись в том, что жизнь - штука редкая, возможно, уникальная, захотят распространит ь ее как можно шире. С этой целью сверхцивилизация начинает рассылать по всем направлениям, в свою и чужие галактики, автоматические ракетные кор абли. Двигаясь со скоростью хотя бы 0.0015 % скорости света (около 3 миль/сек), они в среднем за 1000 лет достигнут ближайших систем с планетами и рассеют в их а тмосферу пакеты с "пассажирами". Такими пассажирами могут быть лишь замороженные и высушенные микроорг анизмы. Они устойчивы к излучениям и перенесут сверхдлительный космиче ский перелет. Устойчивы они и к огромным ускорениям, так что эти гипотети ческие корабли могут набирать скорость самым экономичным путем - взрывн ым ускорением в сотни g. Если условия на поверхности новой планеты окажут ся пригодными, начнется стремительное размножение - и последующая эволю ция, вплоть до появления человека. А что значит пригодные условия? Мы знаем микроорганизмы, живущие без кис лорода, в горячей серной кислоте, использующие в качестве источника энер гии серу и восстановленные металлы. Многие земные бактерии, похоже, отли чно выживут на Марсе или хотя бы на полюсах Венеры. И Крик вспоминает старый спор между великими физиками-атомщиками Энрик о Ферми и Лео Сцилардом. Сцилард был горячим сторонником сверхцивилизац ий, рассеянных по космосу, и скептик Ферми спросил: "Если их много, почему м ы их не видим и не слышим? Где же они?" И Крик полагает, что нашел ответ: "Они - э то мы, вернее, мы - их сверхотдаленные потомки. В будущем мы, возможно, подхв атим эту эстафету". (Крик подсчитывает, что даже наши современные космиче ские корабли долетят до туманности Андромеды за 4 млрд. лет, когда от нашей цивилизации не останется даже праха.) Однако доказательства космического происхождения жизни, выдвигаемые К риком и Орджелом, немногочисленны и неубедительны. Первое из них - повыше нное по сравнению со средней концентрацией для общей массы Земли содерж ание молибдена в живых организмах. Молибден входит в состав ряда фермент ов, например нитрогеназы микроорганизмов, связывающих атмосферный азо т. Это ключевой фермент, делающий жизнь на Земле возможной. И Крик с Орджел ом заключают: мы все эмигранты с богатой молибденом планеты. Но Морисабу ро Эгами показал, что относительные единицы количества (кларки) для живо й природы и морской воды по молибдену совпадают. Так что молибденовый сл ед ведет не в космос, а в земной океан. Второй довод Крика - внезапное возникновение микроорганизмов 3.8 млрд. лет назад. Увы, этот довод в равной мере годится для всех форм жизни, включая ч еловека. Внезапность - артефакт, обусловленный спецификой палеонтологи ческой летописи. Она всегда констатирует широкое распространение форм ы ("торжествующую обыденность"), а не процесс ее становления. Принцип телев идения и первые успешные попытки его применения известны с 20-х годов, но а рхеологи будущего найдут первые обломки телевизоров, скорее всего, в сло ях 50-х и ими датируют его внезапное возникновение. А на деле никакой внеза пности не было. Но главное не в этом. Самое досадное, что красивая гипотеза Крика не помог ает. Даже призвав на помощь все планеты Вселенной, мы лишь в ничтожной мер е повысим сверхкороткую вероятность возникновения протогена. Из исчез ающе малой дроби (10-260) срежется каких-нибудь пятьдесят нулей после запятой - ни времени, ни места по-прежнему не хватает. Так что, перефразировав изве стное изречение Н.Бора, эта гипотеза недостаточно безумна, чтобы быть ве рной. Пожалуй, до конца пошел в этом вопросе лишь астрон ом и математик Налин Чандра Викрамасингх (Шри-Ланка). Его исходные положе ния те же: жизнь не может возникнуть случайным путем. Для жизни нужно в озникновение около 2000 ферментов - число про бных комбинаций 10-40000 (сорок тысяч нулей после запятой!). Вывод Викрамасингх а: "Скорее ураган, проносящийся по кладбищу старых самолетов, соберет нов ехонький суперлайнер из кусков лома, чем в результате случайных процесс ов возникнет из своих компонентов жизнь". Но ведь происхождение жизни ка к-то надо объяснить? И Викрамасингх объясняет (или полагает, что объясняе т, хотя это не одно и то же): "Свои собственные философские предпочтения я о тдаю вечной и безграничной Вселенной, в которой каким-то естественным пу тем возник творец жизни - разум, значительно превосходящий наш". У нас есть выбор. Можно, конечно, согласиться с астр офизиком из Шри-Ланки и на этом покончить с разгадкой происхождения жизн и. А можно рассмотреть такую проблему: все статистические выкладки, прив одящие к чудовищному количеству вариантов и, следовательно, к ничтожно м алым вероятностям спонтанного возникновения протогена, верны. Вот толь ко применимы ли они? Полагаем, что повторить создание "Гамлета" не под силу не только миллиону обезьян, но и миллиону людей с пишущими машинками. Но - последний риториче ский вопрос: мог ли существовать театр, если бы "Гамлет" не был написан? Вед ь в бурный елизаветинский век Шекспир мог бы попасть не в "Глобус", а, скаже м, в экипаж к Фрэнсису Дрейку и сложить свою буйную голову в кругосветке "З олотой лани". Ясно, что мы имели бы театр без шекспировских пьес и не переж ивали бы по поводу их отсутствия. Ибо нельзя скорбеть по тому, что не появи лось на свет. И М.Эйген со своим примером - цитохромом С, и Ф.Крик с гипотетическим ферме нтом, и Н.Ч.Викрамасингх в расчетах исходят из того, что имеется только оди н пригодный вариант цитохрома С, по единственному варианту каждого ферм ента и так далее - то есть, не будь "Гамлета", и театра не было бы. А ведь это не так. Если вариантов множество (а их практически бесконечность), то и полип ептидов, пригодных для работы, например в качестве фермента, так же должн о быть практически бесконечное число. Это утверждение допускает экспериментальную проверку. Если мы правы, то полипептиды, в которых аминокислотные остатки чередуются случайным об разом (стохастические полимеры), должны проявлять биологическую активн ость. Как только стохастический полимер смог проявить ферментную актив ность при синтезе своей же матрицы - протогена, возникновение жизни можн о было бы считать завершенным. Пусть эти полимеры работали хуже современ ных ферментов - не так эффективно и специфично. Но на то и отбор, чтобы корр ектировать их последовательности, совершенствуя функции. Вот хороший пример: есть целая группа ферментов - сериновые протеазы, рас щепляющие белки по амидным связям. Установлено, что активность их опреде ляется наличием в последовательности тройки: серин-гистидин-аспартат - т олько тогда белок ускоряет расщепление (реакцию протеолиза) в 10 миллиард ов раз против контроля. Если же мы будем убирать из последовательности с начала серин, потом гистидин, потом аспартат, активность соответственно будет снижаться в 2x106, 2x1O6 и 3x104 раз. Но и без магической тройки она не исчезнет, н е будет нулевой. Отсюда следует, что в достаточно большой и разнообразной совокупности с лучайно синтезированных полимеров можно найти такие, которые смогут вы полнять функцию любого белка, например фермента, - такие опыты уже были по ставлены. Американский исследователь X.С.Фокс смешивал сухие аминокисло ты и нагревал их до 200?С; в результате получались полипептиды-цепочки из ам инокислотных остатков, практически неотличимые от белков малой молеку лярной массы. Мономеры в этих полимерах были распределены совершенно сл учайно, и в этой смеси вряд ли можно было найти две одинаковые молекулы. По -видимому, такие соединения - протеиноиды - легко возникали на начальном э тапе существования Земли, например на склонах вулканов. Х.С.Фокс и его сотрудник Л.Бахадур проверили, может ли смесь протеиноидов работать как фермент. Оказалось, что она проявляла активность, имитирующ ую функцию ферментов пирофосфатазы, каталазы, АТФазы. Другие исследоват ели, многократно проверив опыты Фокса, пришли к выводу, что подобная смес ь может имитировать функцию практически любого фермента. Возможно, что п ротеиноиды катализировали синтез первых генов - матриц, на которых синте зировались уже настоящие белки, но тоже со случайными последовательнос тями. Как только среди них нашлась одна, способная ускорить синтез и репл икацию своей матрицы - нуклеиновой кислоты, труднейшая проблема происхо ждения жизни была решена. Для этого не требовалось сверхастрономического числа Вселенных и вмеш ательства сверхразума. В опытах Фокса участвовало не 10230 молекул, а сущест венно меньше - 1023,- одного моля, как говорят химики. Для возникновения жизни вполне хватило бы случайных химических реакций в достаточно большой гр язной луже, вроде той, которую воспел Н.В.Гоголь в "Миргороде". Опровергнуть эту концепцию можно посетив несколько планет земного тип а из других звездных систем. Вполне возможно обнаружить на некоторых из них, хотя бы на одной, жизнь. Вот если тамошние гены и кодируемые ими белки будут гомологичны генам и белкам земных организмов, можно принять идею Т ворца. Пока это не грозит: мы знаем, что и на Земле один и тот же ген не возникал два жды, как не было написано дважды любое литературное произведение, тот же " Гамлет".
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Мне нравилась моя прошлая работа, но жена сказала, то работать водителем дивана всю жизнь невозможно.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по философии "Концепции возникноввения жизни", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru