Виникнення і розвиток життя на Землі

Гіпотези виникнення життя

 

Є багато гіпотез, які пояснюють виникнення життя на Землі. Основними із них вважаються 5 (можуть вважатись теоріями, оскільки мають певне наукове обґрунтування): гіпотеза креаціонізму, гіпотеза самовільного зародження, гіпотеза стаціонарного стану, гіпотеза панспермії, гіпотеза біохімічної еволюції.

 

Основні гіпотези (теорії) виникнення життя

Назва гіпотези (теорії)	Основне положення	Аргументи на користь
Гіпотеза (теорія) креаціонізму	Життя було створене надприродною істотою (Богом) один раз у певний час.	У більшості поширених релігійних вчень процес (акт) божественного творення світу уявляється як такий, що мав місце лише один раз, а тому є недоступним для наукового спостереження (наука ніколи не зможе ні довести, ні спростувати дану концепцію). Сучасна наукова думка не відкидає участь певної (невідомої, невивченої, недослідженої) матерії чи енергії у процесі виникнення життя на Землі.
Гіпотеза (теорія) самовільного зародження	Життя виникало багатократно із неживої матерії в процесі самовільного зародження.	Гіпотеза виникла як альтернатива креаціонізму. Була поширена в давньому Китаї, Вавілоні, Єгипті. Її притримувався Аристотель – вважав, що певні природні об’єкти (запліднене яйце, сонячне світло, гниюче м'ясо) містять «активне начало», яке за певних умов може створити живий організм. У ХVІІ столітті на противагу цій концепції виникла концепція біогенезу («життя може виникнути тільки на основі вже існуючого життя»). У 1860 році гіпотезу самовільного зародження остаточно спростував Л. Пастер. Однак початок життя (перехід від неживого до живого) і досі може вважатись первинним самозародженням.
Гіпотеза (теорія) стаціонарного стану	Життя на Землі існувало завжди (ніколи не виникало і ніколи не зникне), оскільки Земля існує вічно.	По мірі удосконалення методів датування, оцінки віку Землі постійно варіювали (у бік збільшення) від 6 тис. до 5-5,5 млрд. (за сучасними даними) років. Це дозволяє прихильникам гіпотези стаціонарного стану вважати, що Земля і життя на ній існували вічно; види живих організмів також існували вічно (з часом вони або змінювали чисельність, або вимирали).
Гіпотеза (теорія) панспермії	Життя було занесене на нашу планету з космосу (могло виникнути один чи кілька разів у різний час у різних частинах Всесвіту).	Ця гіпотеза не пропонує механізму для пояснення первинного виникнення життя, а переносить цю проблему із Землі у якесь інше місце Всесвіту (тому її не можна вважати гіпотезою виникнення життя як такою). Для обґрунтування даної концепції використовується інформація про появу НЛО, зустрічі з інопланетянами, наскальні зображення об’єктів, які нагадують літальні апарати і «космонавтів». Дослідження, які проводяться в космосі, не заперечують можливості життя поза нашою планетою (чи поза Сонячною системою). У метеоритах виявляють деякі органічні речовини, спори бактерій (однак не виключено, що ці об’єкти мають земне походження).
Гіпотеза (теорія) біохімічної еволюції	Життя виникло в результаті процесів, які відбувались згідно законів фізики і хімії.	У 1923 році О. Опарін висловив припущення щодо виникнення живих систем на нашій планеті, яке полягало у наступному. В далекому минулому температура на поверхні Землі сягала 8 000ºС. По мірі того, як планета охолоджувалась, карбон і тугоплавкі метали конденсувались і формували земну кору. В результаті вулканічної діяльності у корі утворювались складки і розриви. Атмосфера складалась із водяної пари, аміаку, вуглекислого газу і метану (була «відновлюючою»). Легкі гази (кисень, водень, азот, гелій, аргон) не утримувались в атмосфері, оскільки гравітаційне поле Землі було слабким. Коли температура на поверхні планети стала меншою, ніж 100ºС, вода атмосфери конденсувалась і утворився водний покрив планети. В умовах відсутності кисню та інтенсивної сонячної радіації (УФ) з неорганічних речовин утворювались органічні, які накопичувались в океанах (це було експериментально підтверджено С. Міллером: у штучно створених умовах, які нагадували умови на планеті Земля, описані вище, йому вдалось синтезувати ряд амінокислот, аденін, рибозу). Так утворився «первинний бульйон», у якому могло виникнути життя. Білки утворювали колоїдні комплекси – коацервати, які відмежовувались від води шаром ліпідів. Коацервати обмінювались речовинами із середовищем, збільшувались у розмірах, дробились і знову росли. Можливо, ці системи дали початок першим прокаріотичним організмам. Наукова гіпотеза (теорія) біохімічної еволюції не вирішує проблему виникнення життя, оскільки не пояснює механізм переходу складних органічних речовин до простих живих організмів.

 

Геохронологічна періодизація розвитку життя на Землі

 

Вчені вважають, що життя виникло в океані близько 3,5 млрд. років тому.

Історію розвитку Землі і життя на ній розбивають на певні проміжки часу – ери, які поділяють на періоди.

Вік і тривалість ер та періодів встановлюють, досліджуючи різні шари земної кори (із залишками чи слідами живих організмів) методом «уранового годинника» (за співвідношенням урану і свинцю, враховуючи період піврозпаду урану).

 

Назва ери, тривалість (у млн. років)	Назва періоду, тривалість (у млн. років)	Основні події в еволюції живих організмів
Архейська(найдавніша), біля 1 000		Виникнення життя (поява перших прокаріотичних організмів). Поява фотосинтетичних організмів. Поява еукаріотів. Поява багатоклітинності. Розвиток різних груп водоростей.
Протерозойська(раннього життя), біля 2 000		Розвиток і поширення усіх типів безхребетних тварин. Поява первиннохордових.
Палеозойська(давнього життя),	Кембрійський,	Поширення водоростей, трилобітів (морських зябродишних членистоногих).
Ордовицький,	Процвітання морських безхребетних тварин.
Силурійський,	Вихід рослин на сушу – поява риніофітів. Розквіт трилобітів. Поява безщелепних хребетних (щиткових).
Девонський,	Поширення вищих спорових рослин. Розквіт щиткових. Поява і поширення риб. Поява кистеперих риб. Вихід тварин на сушу – поява стегоцефалів.
Кам’яновугільний, 65-75	Розквіт папоротеподібних (кам’яновугільні ліси). Поява насінних папоротей. Розквіт земноводних. Поява плазунів. Поява і поширення наземних форм членистоногих.
Пермський,	Зникнення кам’яновугільних лісів. Поява і поширення голонасінних. Вимирання трилобітів. Розвиток плазунів. Поява звірозубих плазунів.
Мезозойська(середнього життя),	Тріасовий,	Початок розквіту плазунів. Поява ссавців. Поява справжніх костистих риб.
Юрський,	Розквіт і панування голонасінних. Розквіт і панування плазунів. Розквіт головоногих молюсків. Поява зубатих птахів.
Крейдовий,	Поява і поширення покритонасінних. Скорочення папоротеподібних і голонасінних. Розквіт і поширення костистих риб. Поява вищих ссавців і справжніх птахів.
Кайнозойська(нового життя),	Палеоген,	Розквіт і панування покритонасінних. Вимирання великих плазунів (динозаврів). Вимирання багатьох груп головоногих молюсків. Початок розквіту ссавців і птахів. Поява приматів (хвостатих лемурів, довгоп’ятів, парапітеків, дріопітеків). Розквіт комах.
Неоген, 23,5	Розквіт і панування ссавців і птахів.
Антропоген, 1,5	Формування сучасної флори і фауни. Поява і розвиток людини.

 

АНТРОПОГЕНЕЗ

Антропогенез – історичний розвиток виду людина розумна (Homo sapiens).

До ряду Примати належать довгоп’яти, лемури, мавпи Старого світу (павіани і носачі), мавпи Нового світу (мартишки і павукоподібні мавпи), гомініди (людиноподібні мавпи і людина).

Лінія гомінід відділилась від стовбура мавп Старого світу близько 25-30 млн. років назад. Розділення людиноподібних мавп (сучасними представниками є: гібон, орангутанг, горила, шимпанзе) і предків людини відбулось 5-10 млн. років назад. Антропогенез супроводжувався розвитком прямоходіння, збільшенням розмірів головного мозку.