क्या पृथ्वी पर जीवन का पुन: उदय संभव है? पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति की अवधारणा। वैज्ञानिक पद्धति का मुख्य सिद्धांत क्या है

जैविक दुनिया का विकास - पाठ्यपुस्तक (वोरोत्सोव एन.एन.)

प्राथमिक जीवों के उद्भव की ओर

Probionts और उनके आगे विकास। बायोपॉलिमर से पहले जीवित प्राणियों में संक्रमण कैसे हुआ? यह जीवन की उत्पत्ति की समस्या का सबसे कठिन हिस्सा है। वैज्ञानिक भी मॉडल प्रयोगों के आधार पर समाधान खोजने की कोशिश कर रहे हैं। सबसे प्रसिद्ध एआई ओपरिन और उनके सहयोगियों के प्रयोग हैं। काम करना शुरू करते हुए, एआई ओपरिन ने सुझाव दिया कि रासायनिक से जैविक विकास में संक्रमण सबसे सरल चरण-पृथक कार्बनिक प्रणालियों के उद्भव के साथ जुड़ा हुआ है - परिवीक्षाधीन, पर्यावरण से पदार्थों और ऊर्जा का उपयोग करने में सक्षम और इस आधार पर, बाहर ले जाने के लिए सबसे महत्वपूर्ण महत्वपूर्ण कार्य - बढ़ने और प्राकृतिक चयन से गुजरना ... ऐसी प्रणाली एक खुली प्रणाली है, जिसे निम्नलिखित आरेख द्वारा दर्शाया जा सकता है:

जहां एस और एल बाहरी वातावरण हैं, ए सिस्टम में प्रवेश करने वाला पदार्थ है, बी प्रतिक्रिया उत्पाद है जो बाहरी वातावरण में फैलने में सक्षम है।

इस तरह की प्रणाली के मॉडलिंग के लिए सबसे आशाजनक वस्तु कोसेरवेट ड्रॉप्स हो सकती है। एआई ओपरिन ने देखा कि कैसे पॉलीपेप्टाइड्स, पॉलीसेकेराइड्स, आरएनए और अन्य उच्च-आणविक यौगिकों के कोलाइडल समाधानों में, कुछ शर्तों के तहत, 10 "8 से 10 ~ सेमी 3 की मात्रा वाले थक्के बनते हैं। इन थक्कों को कोसेर्विक ड्रॉप्स या कोसेरवेट्स कहा जाता है। चारों ओर बूँदें। एक माइक्रोस्कोप में स्पष्ट रूप से दिखाई देने वाला एक इंटरफ़ेस है। Coacervates विभिन्न पदार्थों को सोखने में सक्षम हैं। उनमें, रासायनिक यौगिक आसमाटिक रूप से पर्यावरण और नए यौगिकों के संश्लेषण से आ सकते हैं। यांत्रिक बलों की कार्रवाई के तहत, coacervate बूंदों को कुचल दिया जाता है। लेकिन coacervates अभी तक जीवित प्राणी नहीं हैं। ये केवल प्रोबियोन्ट्स के सबसे सरल मॉडल हैं, जो पर्यावरण के साथ विकास और चयापचय जैसे जीवित चीजों के ऐसे गुणों के लिए केवल एक बाहरी समानता दिखाते हैं।

उत्प्रेरक प्रणालियों के गठन ने प्रोबियोन्ट्स के विकास में एक विशेष भूमिका निभाई। पहले उत्प्रेरक सबसे सरल यौगिक थे, लोहा, तांबा और अन्य भारी धातुओं के लवण, लेकिन उनका प्रभाव बहुत कमजोर था। पूर्वजैविक चयन के आधार पर धीरे-धीरे जैविक उत्प्रेरकों का निर्माण हुआ। "प्राथमिक शोरबा" में मौजूद बड़ी संख्या में रासायनिक यौगिकों में से, अणुओं के सबसे उत्प्रेरक रूप से प्रभावी संयोजनों का चयन किया गया था। विकास के किसी बिंदु पर, सरल उत्प्रेरकों को एंजाइमों द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था। एंजाइम कड़ाई से परिभाषित प्रतिक्रियाओं को नियंत्रित करते हैं, और चयापचय प्रक्रिया में सुधार के लिए यह बहुत महत्वपूर्ण था।

जैविक विकास की सही शुरुआत प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड के बीच कोड संबंधों के साथ प्रोबियोन्ट्स के उद्भव से होती है। प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड की परस्पर क्रिया के कारण जीवित चीजों के ऐसे गुणों का उदय हुआ जैसे स्व-प्रजनन, वंशानुगत जानकारी का संरक्षण और बाद की पीढ़ियों तक इसका संचरण। संभवतः, पूर्व-जीवन के पहले चरणों में पॉलीपेप्टाइड्स की स्वतंत्र आणविक प्रणाली थी और एक बहुत ही अपूर्ण चयापचय और स्व-प्रजनन तंत्र के साथ पॉलीन्यूक्लिड्स ... बड़ा कदमफॉरवर्ड को ठीक उसी समय बनाया गया था जब वे संयुक्त थे: न्यूक्लिक एसिड के स्व-प्रजनन की क्षमता प्रोटीन की उत्प्रेरक गतिविधि द्वारा पूरक थी। Probionts, जिसमें चयापचय को खुद को पुन: उत्पन्न करने की क्षमता के साथ जोड़ा गया था, पूर्व-जैविक चयन में संरक्षित होने की सबसे अच्छी संभावना थी। उनके आगे के विकास ने पहले से ही जैविक विकास की विशेषताओं को पूरी तरह से हासिल कर लिया है, जो कम से कम 3.5 बिलियन वर्षों से किया जा रहा है।

हमने पिछले दस के आंकड़ों को ध्यान में रखते हुए एक अद्यतन प्रस्तुत किया है

साल, रासायनिक से जैविक विकास में क्रमिक संक्रमण की अवधारणा, जो एआई ओपरिन के विचारों से जुड़ी है। हालांकि, इन विचारों को आम तौर पर स्वीकार नहीं किया जाता है। आनुवंशिकीविदों के विचार हैं, जिनके अनुसार जीवन की शुरुआत स्व-प्रतिकृति न्यूक्लिक एसिड अणुओं के उद्भव के साथ हुई थी। अगला कदम डीएनए और आरएनए के बीच बंधन स्थापित करना था और डीएनए टेम्पलेट पर आरएनए को संश्लेषित करने की क्षमता थी। एबोजेनिक संश्लेषण के परिणामस्वरूप उत्पन्न प्रोटीन अणुओं के साथ डीएनए और आरएनए के बीच संबंध स्थापित करना जीवन के विकास में तीसरा चरण है।

जीवन के मूल में। सभी जीवित रूपों के लिए जीवों के पहले प्रारंभिक रूप क्या थे, यह कहना मुश्किल है। जाहिर है, ग्रह के अलग-अलग हिस्सों में दिखने वाले, वे एक दूसरे से अलग थे। ये सभी एक अवायवीय वातावरण में विकसित हुए, उनके विकास के लिए रासायनिक विकास के दौरान संश्लेषित तैयार कार्बनिक यौगिकों का उपयोग करते हुए, अर्थात, वे हेटरोट्रॉफ़ थे। जैसे ही "प्राथमिक सूप" का एकीकरण हुआ, ऊर्जा के उपयोग के आधार पर विनिमय के अन्य तरीके उभरने लगे। रसायनिक प्रतिक्रियाकार्बनिक पदार्थों के संश्लेषण के लिए। ये कीमोऑटोट्रॉफ़्स (लौह बैक्टीरिया, सल्फर बैक्टीरिया) हैं। जीवन की शुरुआत में अगला चरण प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया का उदय था, जिसने वातावरण की संरचना को महत्वपूर्ण रूप से बदल दिया: यह कम करने से ऑक्सीकरण में बदल गया। इसके लिए धन्यवाद, कार्बनिक पदार्थों का ऑक्सीजन अपघटन संभव हो गया, जिसमें एनोक्सिक की तुलना में कई गुना अधिक ऊर्जा प्राप्त होती है। इस प्रकार, जीवन एक एरोबिक अस्तित्व में चला गया और जमीन पर जा सकता था।

पहली कोशिकाओं - प्रोकैरियोट्स - में एक अलग नाभिक नहीं था। बाद में, विकास की प्रक्रिया में, प्राकृतिक चयन के प्रभाव में कोशिकाओं में सुधार होता है। प्रोकैरियोट्स के बाद, यूकेरियोट्स दिखाई देते हैं - एक अलग नाभिक वाली कोशिकाएं। फिर, उच्च बहुकोशिकीय जीवों की विशेष कोशिकाएं दिखाई देती हैं।

जीवन की उत्पत्ति का पर्यावरण। जीवन का मुख्य घटक जल है। इस संबंध में, यह माना जा सकता है कि जलीय वातावरण में जीवन का उदय हुआ। यह परिकल्पना समुद्री जल की नमक संरचना और कुछ समुद्री जानवरों (तालिका) के रक्त की समानता द्वारा समर्थित है,

समुद्री जल और कुछ समुद्री जानवरों के रक्त में आयनों की सांद्रता (सोडियम सांद्रता को पारंपरिक रूप से 100% के रूप में लिया जाता है)

साथ ही जलीय पर्यावरण पर कई जीवों के विकास के प्रारंभिक चरणों की निर्भरता, स्थलीय की तुलना में समुद्री जीवों की महत्वपूर्ण विविधता और समृद्धि।

एक व्यापक दृष्टिकोण है जिसके अनुसार जीवन के उद्भव के लिए सबसे अनुकूल वातावरण समुद्र और महासागरों के तटीय क्षेत्र थे। यहाँ समुद्र, भूमि, वायु के संगम पर जीवन के उद्भव के लिए आवश्यक जटिल कार्बनिक यौगिकों के निर्माण के लिए अनुकूल परिस्थितियाँ निर्मित हुईं।

वी पिछले सालवैज्ञानिकों का ध्यान पृथ्वी के ज्वालामुखी क्षेत्रों द्वारा जीवन की उत्पत्ति के संभावित स्रोतों में से एक के रूप में आकर्षित किया जाता है। ज्वालामुखियों के विस्फोट के दौरान, भारी मात्रा में गैसें निकलती हैं, जिनकी संरचना काफी हद तक उन गैसों की संरचना से मेल खाती है जो पृथ्वी के प्राथमिक वातावरण का निर्माण करती हैं। इसके अलावा, उच्च तापमान प्रतिक्रियाओं को बढ़ावा देता है।

1977 में, तथाकथित "काले धूम्रपान करने वाले" समुद्री खाइयों में पाए गए थे। सैकड़ों वायुमंडल के दबाव में कई हजार मीटर की गहराई पर, +200 के तापमान वाला पानी "पाइप" से निकलता है। ... + ३०० ° , ज्वालामुखी क्षेत्रों की विशिष्ट गैसों से समृद्ध। "काले धूम्रपान करने वालों" के पाइप के आसपास कई दर्जनों नई पीढ़ी, परिवार और यहां तक ​​​​कि जानवरों के वर्ग भी खोजे गए हैं। यहां सूक्ष्मजीवों का भी बहुत विविध रूप से प्रतिनिधित्व किया जाता है, जिनमें सल्फर बैक्टीरिया प्रबल होते हैं। शायद जीवन की उत्पत्ति तापमान अंतर (+200 से + 4 ° ) की तीव्र विपरीत परिस्थितियों में समुद्र की गहराई में हुई थी? कौन सा जीवन प्राथमिक था - जल या भूमि? इन सवालों के जवाब भविष्य के विज्ञान द्वारा दिए जाने हैं।

क्या अब पृथ्वी पर जीवन का उदय संभव है? साधारण कार्बनिक यौगिकों से सजीवों के उद्भव की प्रक्रिया अत्यंत लंबी थी। पृथ्वी पर जीवन को भड़काने के लिए, यह एक विकासवादी प्रक्रिया है जो कई लाखों वर्षों तक चली, जिसके दौरान प्रोबियोन्ट्स ने प्रतिरोध के लिए एक दीर्घकालिक चयन का अनुभव किया, अपने स्वयं के प्रकार को पुन: उत्पन्न करने की क्षमता के लिए, एंजाइमों के गठन के लिए जो सभी को नियंत्रित करते हैं जीवित चीजों में रासायनिक प्रक्रियाएं। पूर्व-जीवन चरण स्पष्ट रूप से लंबा था। यदि अब पृथ्वी पर कहीं तीव्र ज्वालामुखी गतिविधि के क्षेत्रों में, और पर्याप्त रूप से जटिल कार्बनिक यौगिक उत्पन्न हो सकते हैं, तो इन यौगिकों के किसी भी दीर्घकालिक अस्तित्व की संभावना नगण्य है। उनका तुरंत हेटरोट्रॉफ़िक जीवों द्वारा उपयोग किया जाएगा। यह चार्ल्स डार्विन द्वारा भी समझा गया था, जिन्होंने 1871 में लिखा था: "लेकिन अगर अब (ओह, क्या बड़ा अगर!) या अवशोषित, जो जीवित प्राणियों के उद्भव से पहले की अवधि में असंभव था।"

इस प्रकार, पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति के बारे में आधुनिक ज्ञान निम्नलिखित निष्कर्षों की ओर ले जाता है:

पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति एक जैविक तरीके से हुई। जैविक विकास एक लंबे रासायनिक विकास से पहले हुआ था।

जीवन का उद्भव ब्रह्मांड में पदार्थ के विकास की एक अवस्था है।

जीवन के उद्भव के मुख्य चरणों की नियमितता को प्रयोगशाला में प्रयोगात्मक रूप से सत्यापित किया जा सकता है और निम्नलिखित योजना के रूप में व्यक्त किया जा सकता है: परमाणु ---- * - सरल अणु - ^ मैक्रोमोलेक्यूलस -> अल्ट्रामोलेक्यूलर सिस्टम (प्रोबियोनेट्स) -> एककोशिकीय जीव।

पृथ्वी का प्राथमिक वातावरण अपचायक प्रकृति का था। इस वजह से, पहले जीव हेटरोट्रॉफ़ थे।

प्राकृतिक चयन और योग्यतम की उत्तरजीविता के डार्विनियन सिद्धांतों को प्रीबायोलॉजिकल सिस्टम पर लागू किया जा सकता है।

वर्तमान में सजीव वस्तुएँ जीवित वस्तुओं (बायोजेनिक) से ही आती हैं। पृथ्वी पर जीवन के फिर से उभरने की संभावना को बाहर रखा गया है।

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Coacervate बूंदों और जीवित जीवों की तुलनात्मक विशेषताओं के आधार पर, यह साबित करें कि पृथ्वी पर जीवन एक अजैविक तरीके से उत्पन्न हो सकता है।

2. पृथ्वी पर जीवन का पुन: उदय असंभव क्यों है?

3. मौजूदा जीवों में, सबसे आदिम माइकोप्लाज्मा हैं। वे कुछ वायरस से आकार में छोटे होते हैं। हालांकि, इस तरह की एक छोटी कोशिका में महत्वपूर्ण अणुओं का एक पूरा सेट होता है: डीएनए, आरएनए, प्रोटीन, फार्म, एटीपी, कार्बोहाइड्रेट, लिपिड, आदि। माइकोप्लाज्मा में बाहरी झिल्ली और राइबोसोम को छोड़कर कोई भी अंग नहीं होता है। ऐसे जीवों के अस्तित्व का तथ्य क्या दर्शाता है?

वर्तमान में, पृथ्वी पर जीवन एक जैविक तरीके से उत्पन्न नहीं हो सकता है। यहां तक ​​​​कि डार्विन ने भी 1871 में लिखा था: "लेकिन अगर अब ... किसी भी गर्म जलाशय में जिसमें सभी आवश्यक अमोनियम और फास्फोरस लवण होते हैं और प्रकाश, गर्मी, बिजली के लिए सुलभ होते हैं, तो रासायनिक रूप से एक प्रोटीन का गठन किया गया था, जो अधिक से अधिक जटिल परिवर्तनों में सक्षम था, फिर यह पदार्थ तुरंत नष्ट और अवशोषित हो जाएगा, जो जीवित प्राणियों के उद्भव की अवधि में असंभव था।" पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति एक जैविक तरीके से हुई। वर्तमान में, जीवित चीजें जीवित चीजों (बायोजेनिक मूल) से ही आती हैं। पृथ्वी पर जीवन के फिर से उभरने की संभावना को बाहर रखा गया है।

पैनस्पर्मिया का सिद्धांत।

1865 में, जर्मन डॉक्टर जी. रिक्टर ने आगे रखा ब्रह्मांडीय परिकल्पना

(ब्रह्मांडीय मूल बातें), जिसके अनुसार जीवन शाश्वत है और विश्व अंतरिक्ष में रहने वाले मूल तत्वों को एक ग्रह से दूसरे ग्रह में स्थानांतरित किया जा सकता है।

इसी तरह की एक परिकल्पना १९०७ में स्वीडिश प्रकृतिवादी एस. अरहेनियस द्वारा सामने रखी गई थी, जिसमें यह सुझाव दिया गया था कि ब्रह्मांड में जीवन के भ्रूण हमेशा के लिए मौजूद हैं - पैनस्पर्मिया की परिकल्पना।उन्होंने वर्णन किया कि कैसे पदार्थ के कण, धूल के कण और सूक्ष्मजीवों के जीवित बीजाणु अन्य प्राणियों के निवास वाले ग्रहों से विश्व अंतरिक्ष में चले जाते हैं। वे हल्के दबाव के कारण ब्रह्मांड के अंतरिक्ष में उड़ते हुए अपनी व्यवहार्यता बनाए रखते हैं। जीवन के लिए उपयुक्त परिस्थितियों वाले ग्रह पर पहुंचकर, वे इस ग्रह पर एक नए जीवन की शुरुआत करते हैं। इस परिकल्पना का समर्थन कई लोगों ने किया था, जिनमें रूसी वैज्ञानिक एस.पी. कोस्त्यचेव, एल.एस. बर्ग और पी.पी. लाज़रेव शामिल थे।

यह परिकल्पना जीवन की प्राथमिक उत्पत्ति की व्याख्या करने के लिए किसी तंत्र का सुझाव नहीं देती है और समस्या को ब्रह्मांड में किसी अन्य स्थान पर स्थानांतरित करती है। लिबिग का मानना ​​​​था कि "आकाशीय पिंडों के वायुमंडल, साथ ही साथ घूमते हुए ब्रह्मांडीय नीहारिकाओं को एक एनिमेटेड रूप के शाश्वत भंडार के रूप में माना जा सकता है, जैसे कि कार्बनिक भ्रूण के शाश्वत वृक्षारोपण", जहां से ब्रह्मांड में इन भ्रूणों के रूप में जीवन बिखरता है।

पैनस्पर्मिया को प्रमाणित करने के लिए, रॉक नक्काशियों का उपयोग किया जाता है, जिसमें रॉकेट या अंतरिक्ष यात्रियों के समान वस्तुओं का चित्रण किया जाता है, या यूएफओ की उपस्थिति होती है। अंतरिक्ष यान की उड़ानों ने ग्रहों पर बुद्धिमान जीवन के अस्तित्व में विश्वास को नष्ट कर दिया सौर मंडलजो 1877 में शिपारेली द्वारा मंगल ग्रह पर नहरों की खोज के बाद दिखाई दिया।

लवेल ने मंगल पर 700 चैनलों की गिनती की। चैनलों के नेटवर्क ने सभी महाद्वीपों को कवर किया। 1924 में, नहरों की तस्वीरें खींची गईं, और अधिकांश वैज्ञानिकों ने उनमें बुद्धिमान जीवन के अस्तित्व के प्रमाण देखे। 500 चैनलों की तस्वीरों ने मौसमी रंग परिवर्तन भी दर्ज किए, जिसने सोवियत खगोलशास्त्री जी.ए.तिखोव के मंगल ग्रह पर वनस्पति के विचारों की पुष्टि की, क्योंकि झीलें और चैनल हरे थे।

मंगल ग्रह पर भौतिक स्थितियों के बारे में मूल्यवान जानकारी सोवियत मंगल अंतरिक्ष यान और अमेरिकी वाइकिंग -1 और वाइकिंग -2 लैंडिंग स्टेशनों द्वारा प्राप्त की गई थी। तो, ध्रुवीय कैप, मौसमी परिवर्तनों का अनुभव करते हुए, खनिज धूल और सूखी बर्फ से ठोस कार्बन डाइऑक्साइड के मिश्रण के साथ जल वाष्प से बने होते हैं)। लेकिन अभी तक मंगल ग्रह पर जीवन के कोई निशान नहीं मिले हैं।

कृत्रिम उपग्रहों पर सवार सतह के अध्ययन ने सुझाव दिया कि मंगल के चैनल और नदियाँ सतह के पानी के नीचे पिघलने के परिणामस्वरूप उत्पन्न हो सकती हैं, जो कि बढ़ी हुई गतिविधि या ग्रह की आंतरिक गर्मी या समय-समय पर जलवायु परिवर्तन के दौरान होती हैं।

बीसवीं शताब्दी के साठ के दशक के अंत में, पैनस्पर्मिया की परिकल्पना में रुचि फिर से बढ़ गई। उल्कापिंडों और धूमकेतुओं के पदार्थ का अध्ययन करते समय, "जीवितों के अग्रदूत" की खोज की गई - कार्बनिक यौगिक, हाइड्रोसायनिक एसिड, पानी, फॉर्मलाडेहाइड, सायनोजेन।

अध्ययन किए गए 22 क्षेत्रों में 60% मामलों में फॉर्मलाडेहाइड पाया जाता है, इसके बादल लगभग 1000 अणुओं / सेमी की एकाग्रता के साथ होते हैं। पशुशावक। विशाल रिक्त स्थान भरें।

1975 में, चंद्र मिट्टी और उल्कापिंडों में अमीनो एसिड के अग्रदूत पाए गए थे।

जीवन की एक स्थिर स्थिति की अवधारणा।

VI वर्नाडस्की के अनुसार, जीवन की अनंतता और उसके जीवों की अभिव्यक्तियों के बारे में बात करना आवश्यक है, जैसा कि हम आकाशीय पिंडों के भौतिक सब्सट्रेट की अनंत काल, उनके थर्मल, विद्युत, चुंबकीय गुणों और उनकी अभिव्यक्तियों के बारे में बात करते हैं। सभी जीवित चीजें जीवित चीजों (रेडी के सिद्धांत) से आती हैं।

आदिम एककोशिकीय जीव केवल पृथ्वी के जीवमंडल में और साथ ही ब्रह्मांड के जीवमंडल में उत्पन्न हो सकते हैं। वर्नाडस्की के अनुसार, प्राकृतिक विज्ञान इस धारणा पर निर्मित होते हैं कि जीवन अपने विशेष गुणों के साथ ब्रह्मांड के जीवन में कोई हिस्सा नहीं लेता है। लेकिन जीवमंडल को समग्र रूप से लिया जाना चाहिए, एक एकल जीवित ब्रह्मांडीय जीव के रूप में (तब जीवित की शुरुआत का सवाल, निर्जीव से जीवित की छलांग का सवाल गायब हो जाता है)।

"होलोबायोसिस" की परिकल्पना।

यह प्रीसेलुलर पूर्वज के प्रोटोटाइप और इसकी क्षमताओं की चिंता करता है।

प्रीसेलुलर पूर्वज के विभिन्न रूप हैं - "बायोइड", "बायोमोनैड", "माइक्रोस्फीयर"।

बायोकेमिस्ट पी. डेकर के अनुसार, "बायोएड" का संरचनात्मक आधार व्यवहार्य नोइक्विलिब्रियम विघटनकारी संरचनाओं से बना है, अर्थात, एक एंजाइमैटिक उपकरण के साथ एक माइक्रोसिस्टम का उद्घाटन जो "बायॉइड" के चयापचय को उत्प्रेरित करता है।

यह परिकल्पना एक विनिमय-चयापचय भावना में सेलुलर पूर्वज तक की गतिविधि की व्याख्या करती है।

बायोकेमिस्ट्स एस. फॉक्स और के. डोज़ ने "होलोबायोस" की परिकल्पना के ढांचे के भीतर चयापचय के लिए सक्षम अपने बायोपॉलिमर - जटिल प्रोटीन संश्लेषण का मॉडल तैयार किया।

इस परिकल्पना का मुख्य दोष इस तरह के संश्लेषण के लिए आनुवंशिक प्रणाली की अनुपस्थिति है। इसलिए प्राथमिक प्रोटोसेलुलर संरचना के बजाय हर जीवित चीज के "आणविक पूर्वज" को वरीयता।

जेनोबायोसिस परिकल्पना।

अमेरिकी वैज्ञानिक हल्दाने का मानना ​​​​था कि प्राथमिक पर्यावरण के साथ चयापचय में सक्षम संरचना नहीं थी, बल्कि एक गीला आणविक प्रणाली थी, जो एक जीन के समान थी और प्रजनन में सक्षम थी, और इसलिए इसे "नग्न जीन" कहा जाता था। आरएनए और डीएनए की खोज और उनके अभूतपूर्व गुणों के बाद इस परिकल्पना को सामान्य मान्यता मिली।

इस आनुवंशिक परिकल्पना के अनुसार, न्यूक्लिक एसिड शुरुआत में प्रोटीन संश्लेषण के लिए मैट्रिक्स आधार के रूप में प्रकट हुए। इसे पहली बार 1929 में जी. मोलर द्वारा सामने रखा गया था।

यह प्रयोगात्मक रूप से सिद्ध हो चुका है कि सरल न्यूक्लिक एसिड को एंजाइमों के बिना दोहराया जा सकता है। राइबोसोम पर प्रोटीन का संश्लेषण टी-आरएनए और पी-आरएनए की भागीदारी से होता है। वे न केवल अमीनो एसिड के यादृच्छिक संयोजन बनाने में सक्षम हैं, बल्कि प्रोटीन द्वारा पॉलिमर का आदेश दिया है। यह संभव है कि प्राथमिक राइबोसोम में केवल आरएनए हो। इस तरह के प्रोटीन मुक्त राइबोसोम टी-आरएनए अणुओं की भागीदारी के साथ ऑर्डर किए गए पेप्टाइड्स को संश्लेषित कर सकते हैं, जो बेस पेयरिंग के माध्यम से आर-आरएनए से जुड़ते हैं।

रासायनिक विकास के अगले चरण में, मैट्रिक्स दिखाई दिए जो टी-आरएनए अणुओं के अनुक्रम को निर्धारित करते हैं, और इस प्रकार टी-आरएनए अणुओं से बंधे अमीनो एसिड का क्रम। पूरक श्रृंखलाओं के निर्माण के लिए टेम्पलेट्स के रूप में काम करने के लिए न्यूक्लिक एसिड की क्षमता (उदाहरण के लिए, डीएनए पर और - आरएनए का संश्लेषण) वंशानुगत तंत्र के जैवजनन की प्रक्रिया में अग्रणी भूमिका की अवधारणा के पक्ष में सबसे ठोस तर्क है। और, इसलिए, जीवन की उत्पत्ति की आनुवंशिक परिकल्पना के पक्ष में।

3. पृथ्वी पर जीवन कैसे प्रकट हुआ

पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति की आधुनिक अवधारणा प्राकृतिक विज्ञानों के व्यापक संश्लेषण का परिणाम है, विभिन्न विशिष्टताओं के शोधकर्ताओं द्वारा सामने रखे गए कई सिद्धांत और परिकल्पनाएं।

1. जीवन क्या है?

उत्तर। जीवन आंतरिक गतिविधि से संपन्न संस्थाओं (जीवित जीवों) के लिए होने का एक तरीका है, क्षय प्रक्रियाओं पर संश्लेषण प्रक्रियाओं की एक स्थिर प्रबलता के साथ कार्बनिक संरचना के निकायों के विकास की प्रक्रिया, निम्नलिखित गुणों के कारण प्राप्त पदार्थ की एक विशेष स्थिति। जीवन प्रोटीन निकायों और न्यूक्लिक एसिड के अस्तित्व का एक तरीका है, जिसका एक आवश्यक बिंदु पर्यावरण के साथ पदार्थों का निरंतर आदान-प्रदान है, और इस विनिमय की समाप्ति के साथ, जीवन भी रुक जाता है।

2. आप जीवन की उत्पत्ति के बारे में कौन-सी परिकल्पना जानते हैं?

उत्तर। जीवन की उत्पत्ति के बारे में विभिन्न विचारों को पाँच परिकल्पनाओं में जोड़ा जा सकता है:

१) सृजनवाद - जीवों की दिव्य रचना;

2) स्वतःस्फूर्त पीढ़ी - जीवित जीव निर्जीव पदार्थ से अनायास उत्पन्न होते हैं;

3) एक स्थिर अवस्था की परिकल्पना - जीवन हमेशा अस्तित्व में रहा है;

4) पैनस्पर्मिया की परिकल्पना - हमारे ग्रह पर जीवन बाहर से लाया जाता है;

5) जैव रासायनिक विकास की परिकल्पना - रासायनिक और भौतिक नियमों का पालन करने वाली प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप जीवन का उदय हुआ। वर्तमान में, अधिकांश वैज्ञानिक जैव रासायनिक विकास की प्रक्रिया में जीवन की अजैविक उत्पत्ति के विचार का समर्थन करते हैं।

3. वैज्ञानिक पद्धति का मुख्य सिद्धांत क्या है?

उत्तर। वैज्ञानिक पद्धति वैज्ञानिक ज्ञान की एक प्रणाली बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली तकनीकों और संचालन का एक समूह है। वैज्ञानिक पद्धति का मूल सिद्धांत किसी भी चीज को हल्के में नहीं लेना है। किसी बात के कथन या खंडन की जाँच की जानी चाहिए।

८९ . के बाद के प्रश्न

१. जीवन की दैवीय उत्पत्ति के विचार की न तो पुष्टि की जा सकती है और न ही खंडन?

उत्तर। संसार की दैवीय रचना की प्रक्रिया को केवल एक बार हुआ और इसलिए शोध के लिए दुर्गम माना जाता है। विज्ञान केवल उन घटनाओं से संबंधित है जो खुद को अवलोकन और प्रयोगात्मक अनुसंधान के लिए उधार देती हैं। इसलिए, साथ वैज्ञानिक बिंदुदृष्टि से जीव की दैवी उत्पत्ति की परिकल्पना को न तो सिद्ध किया जा सकता है और न ही अस्वीकृत। वैज्ञानिक पद्धति का मुख्य सिद्धांत है "किसी भी चीज़ को हल्के में न लें।" इसलिए, तार्किक रूप से जीवन की उत्पत्ति की वैज्ञानिक और धार्मिक व्याख्या के बीच कोई विरोधाभास नहीं हो सकता है, क्योंकि सोच के ये दो क्षेत्र परस्पर अनन्य हैं।

2. ओपेरिन-हल्डेन परिकल्पना के मुख्य प्रावधान क्या हैं?

उत्तर। वी आधुनिक परिस्थितियांनिर्जीव प्रकृति से जीवों की उत्पत्ति असंभव है। एबोजेनिक (अर्थात, जीवित जीवों की भागीदारी के बिना) जीवित पदार्थों का उद्भव केवल एक प्राचीन वातावरण की स्थितियों और जीवित जीवों की अनुपस्थिति में संभव था। प्राचीन वातावरण में मीथेन, अमोनिया, कार्बन डाइआक्साइड, हाइड्रोजन, जल वाष्प और अन्य अकार्बनिक यौगिक। शक्तिशाली विद्युत निर्वहन, पराबैंगनी विकिरण और उच्च विकिरण के प्रभाव में, इन पदार्थों से कार्बनिक यौगिक उत्पन्न हो सकते हैं, जो समुद्र में जमा हो जाते हैं, जिससे "प्राथमिक सूप" बनता है। बायोपॉलिमर के "प्राथमिक शोरबा" में, बहु-आणविक परिसरों - coacervates - का गठन किया गया था। धातु के आयन, जो पहले उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते थे, बाहरी वातावरण से सह-सेवरेट बूंदों में मिल गए। "प्राथमिक शोरबा" में मौजूद बड़ी संख्या में रासायनिक यौगिकों में से, अणुओं के सबसे उत्प्रेरक रूप से प्रभावी संयोजनों का चयन किया गया, जो अंततः एंजाइमों की उपस्थिति का कारण बने। Coacervates और बाहरी वातावरण के बीच की सीमा पर, लिपिड अणु पंक्तिबद्ध होते हैं, जिससे एक आदिम कोशिका झिल्ली का निर्माण होता है। एक निश्चित चरण में, प्रोटीन प्रोबियोन्ट्स में न्यूक्लिक एसिड शामिल थे, जो एकीकृत परिसरों का निर्माण करते थे, जिसके कारण जीवित चीजों के ऐसे गुणों का उदय हुआ, जैसे कि स्व-प्रजनन, वंशानुगत जानकारी का संरक्षण और बाद की पीढ़ियों तक इसका संचरण। Probionts, जिसमें चयापचय को खुद को पुन: पेश करने की क्षमता के साथ जोड़ा गया था, को पहले से ही आदिम प्रोसेल माना जा सकता है, जिसका आगे विकास जीवित पदार्थ के विकास के नियमों के अनुसार हुआ।

3. इस परिकल्पना का समर्थन करने के लिए कौन से प्रायोगिक साक्ष्य दिए जा सकते हैं?

उत्तर। 1953 में, एआई ओपरिन की इस परिकल्पना की प्रयोगात्मक रूप से अमेरिकी वैज्ञानिक एस मिलर के प्रयोगों द्वारा पुष्टि की गई थी। उनके द्वारा बनाई गई स्थापना में, ऐसी परिस्थितियों का अनुकरण किया गया था जो माना जाता है कि पृथ्वी के प्राथमिक वातावरण में मौजूद हैं। प्रयोगों के परिणामस्वरूप, अमीनो एसिड प्राप्त किए गए थे। इसी तरह के प्रयोगों को विभिन्न प्रयोगशालाओं में कई बार दोहराया गया और ऐसी परिस्थितियों में बुनियादी बायोपॉलिमर के व्यावहारिक रूप से सभी मोनोमर्स को संश्लेषित करने की मौलिक संभावना को साबित करना संभव हो गया। बाद में यह पाया गया कि, कुछ शर्तों के तहत, अधिक जटिल कार्बनिक बायोपॉलिमर को मोनोमर्स से संश्लेषित किया जा सकता है: पॉलीपेप्टाइड्स, पॉलीन्यूक्लियोटाइड्स, पॉलीसेकेराइड और लिपिड।

4. A. I. Oparin की परिकल्पना और J. Haldane की परिकल्पना में क्या अंतर हैं?

उत्तर। जे। हाल्डेन ने जीवन की एबोजेनिक उत्पत्ति की परिकल्पना को भी सामने रखा, लेकिन, एआई ओपरिन के विपरीत, उन्होंने प्रोटीन को प्राथमिकता नहीं दी - चयापचय के लिए सक्षम कोसेरवेट सिस्टम, बल्कि न्यूक्लिक एसिड, यानी स्व-प्रजनन में सक्षम मैक्रोमोलेक्यूलर सिस्टम।

5. ओपेरिन-हाल्डेन परिकल्पना की आलोचना करते समय विरोधी क्या तर्क देते हैं?

उत्तर। ओपेरिन - हल्डेन परिकल्पना है और कमजोर पक्ष, उनके विरोधियों द्वारा इंगित किया गया। इस परिकल्पना के ढांचे के भीतर, मुख्य समस्या की व्याख्या करना संभव नहीं है: निर्जीव से जीवित में गुणात्मक छलांग कैसे हुई। दरअसल, न्यूक्लिक एसिड के स्व-प्रजनन के लिए, एंजाइमेटिक प्रोटीन की आवश्यकता होती है, और प्रोटीन के संश्लेषण के लिए, न्यूक्लिक एसिड।

पैनस्पर्मिया परिकल्पना के संभावित पक्ष और विपक्ष प्रदान करें।

उत्तर। के लिए बहस:

प्रोकैरियोट्स के स्तर पर जीवन इसके गठन के लगभग तुरंत बाद पृथ्वी पर दिखाई दिया, हालांकि प्रोकैरियोट्स और स्तनधारियों के बीच की दूरी (संगठन की जटिलता के स्तर में अंतर के संदर्भ में) प्राइमर्डियल सूप से पोकैरियोट्स की दूरी के बराबर है;

हमारी आकाशगंगा के किसी भी ग्रह पर जीवन की उत्पत्ति की स्थिति में, जैसा कि दिखाया गया है, उदाहरण के लिए, ए.डी. पानोव के अनुमानों के अनुसार, केवल कुछ सौ मिलियन वर्षों की अवधि के लिए पूरी आकाशगंगा को "संक्रमित" कर सकता है;

कलाकृतियों के कुछ उल्कापिंडों में पाया जाता है जिनकी व्याख्या सूक्ष्मजीवों की गतिविधि के परिणामस्वरूप की जा सकती है (उल्कापिंड के पृथ्वी से टकराने से पहले भी)।

पैनस्पर्मिया परिकल्पना (जीवन बाहर से हमारे ग्रह पर लाया जाता है) मुख्य प्रश्न का उत्तर नहीं देता है कि जीवन कैसे उत्पन्न हुआ, लेकिन इस समस्या को ब्रह्मांड में किसी अन्य स्थान पर स्थानांतरित करता है;

ब्रह्मांड का पूर्ण रेडियो मौन;

चूंकि यह पता चला है कि हमारा पूरा ब्रह्मांड केवल 13 अरब वर्ष पुराना है (अर्थात, हमारा पूरा ब्रह्मांड पृथ्वी ग्रह से केवल 3 गुना (!) पुराना है), तो कहीं दूर जीवन की उत्पत्ति के लिए बहुत कम समय बचा है। ... निकटतम स्टार ए-सेंटॉरस की दूरी 4 sv है। वर्ष का। एक आधुनिक लड़ाकू (ध्वनि की 4 गति) इस तारे के लिए ~ 800,000 वर्षों तक उड़ान भरेगा।

Ch. डार्विन ने १८७१ में लिखा: "लेकिन अगर अब ... किसी भी गर्म जलाशय में जिसमें अमोनियम और फास्फोरस के सभी आवश्यक लवण होते हैं और प्रकाश, गर्मी, बिजली, आदि के लिए सुलभ होते हैं, एक प्रोटीन जो आगे, अधिक से अधिक जटिल परिवर्तनों में सक्षम होता है। , तो यह पदार्थ तुरंत नष्ट या अवशोषित हो जाएगा, जो कि जीवित प्राणियों के उद्भव से पहले की अवधि में असंभव था।"

चार्ल्स डार्विन के इस कथन की पुष्टि या खंडन करें।

उत्तर। साधारण कार्बनिक यौगिकों से सजीवों के उद्भव की प्रक्रिया अत्यंत लंबी थी। पृथ्वी पर जीवन के उद्भव के लिए, कई लाखों वर्षों तक चलने वाली एक विकासवादी प्रक्रिया हुई, जिसके दौरान जटिल आणविक संरचनाओं, मुख्य रूप से न्यूक्लिक एसिड और प्रोटीन को प्रतिरोध के लिए चुना गया, ताकि वे अपनी तरह के पुनरुत्पादन की क्षमता के लिए चुन सकें।

यदि अब पृथ्वी पर, कहीं तीव्र ज्वालामुखी गतिविधि के क्षेत्रों में, बल्कि जटिल कार्बनिक यौगिक उत्पन्न हो सकते हैं, तो इन यौगिकों के किसी भी लंबे समय तक अस्तित्व की संभावना नगण्य है। पृथ्वी पर जीवन के फिर से उभरने की संभावना को बाहर रखा गया है। अब जीवित चीजें प्रजनन के परिणामस्वरूप ही प्रकट होती हैं।

साथ ही जलीय पर्यावरण पर कई जीवों के विकास के प्रारंभिक चरणों की निर्भरता, स्थलीय की तुलना में समुद्री जीवों की महत्वपूर्ण विविधता और समृद्धि।

एक व्यापक दृष्टिकोण है जिसके अनुसार जीवन के उद्भव के लिए सबसे अनुकूल वातावरण समुद्र और महासागरों के तटीय क्षेत्र थे। यहाँ समुद्र, भूमि, वायु के संगम पर जीवन के उद्भव के लिए आवश्यक जटिल कार्बनिक यौगिकों के निर्माण के लिए अनुकूल परिस्थितियाँ निर्मित हुईं।

हाल के वर्षों में, वैज्ञानिकों का ध्यान पृथ्वी के ज्वालामुखी क्षेत्रों द्वारा जीवन की उत्पत्ति के संभावित स्रोतों में से एक के रूप में आकर्षित किया गया है। ज्वालामुखियों के विस्फोट के दौरान, भारी मात्रा में गैसें निकलती हैं, जिनकी संरचना काफी हद तक उन गैसों की संरचना से मेल खाती है जो पृथ्वी के प्राथमिक वातावरण का निर्माण करती हैं। इसके अलावा, उच्च तापमान प्रतिक्रियाओं का पक्षधर है।

1977 में, तथाकथित "काले धूम्रपान करने वाले" समुद्री खाइयों में पाए गए थे। सैकड़ों वायुमंडल के दबाव में कई हजार मीटर की गहराई पर, +200 के तापमान वाला पानी "पाइप" से निकलता है। ... . + ३०० ° , ज्वालामुखी क्षेत्रों की विशेषता वाली गैसों से समृद्ध। "काले धूम्रपान करने वालों" के पाइप के आसपास कई दर्जनों नई पीढ़ी, परिवार और यहां तक ​​​​कि जानवरों के वर्ग भी खोजे गए हैं। सूक्ष्मजीव, जिनके बीच सल्फर बैक्टीरिया प्रबल होते हैं, यहाँ अत्यंत विविध रूप से दर्शाए गए हैं। शायद जीवन की उत्पत्ति तापमान अंतर (+200 से + 4 ° ) की तीव्र विपरीत परिस्थितियों में समुद्र की गहराई में हुई थी? कौन सा जीवन प्राथमिक था - जल या भूमि? इन सवालों के जवाब भविष्य के विज्ञान को दिए जाने चाहिए।

क्या पृथ्वी पर जीवन का उदय संभव है?अभी? साधारण कार्बनिक यौगिकों से सजीवों के उद्भव की प्रक्रिया अत्यंत लंबी थी। पृथ्वी पर जीवन को भड़काने के लिए, यह एक विकासवादी प्रक्रिया है जो कई लाखों वर्षों तक चली, जिसके दौरान प्रोबियोन्ट्स ने प्रतिरोध के लिए एक दीर्घकालिक चयन का अनुभव किया, अपने स्वयं के प्रकार को पुन: उत्पन्न करने की क्षमता के लिए, एंजाइमों के गठन के लिए जो सभी को नियंत्रित करते हैं जीवित चीजों में रासायनिक प्रक्रियाएं। पूर्व-जीवन चरण स्पष्ट रूप से लंबा था। यदि अब पृथ्वी पर, तीव्र ज्वालामुखी गतिविधि के क्षेत्रों में, बल्कि जटिल कार्बनिक यौगिक उत्पन्न हो सकते हैं, तो इन यौगिकों के किसी भी दीर्घकालिक अस्तित्व की संभावना नगण्य है। उनका तुरंत हेटरोट्रॉफ़िक जीवों द्वारा उपयोग किया जाएगा। यह चार्ल्स डार्विन द्वारा भी समझा गया था, जिन्होंने १८७१ में लिखा था: "लेकिन अगर अब (ओह, क्या बड़ा अगर!) किसी गर्म जलाशय में जिसमें सभी आवश्यक अमोनियम और फास्फोरस लवण होते हैं और प्रकाश, गर्मी, बिजली, आदि के लिए सुलभ होते हैं। एक प्रोटीन रासायनिक रूप से बनाया गया था, जो अधिक से अधिक जटिल परिवर्तनों में सक्षम था, फिर यह पदार्थ तुरंत नष्ट या अवशोषित हो जाएगा, जो जीवित चीजों के उद्भव से पहले की अवधि में असंभव था। ”

इस प्रकार, पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति के बारे में आधुनिक ज्ञान निम्नलिखित निष्कर्षों की ओर ले जाता है:

पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति एक जैविक तरीके से हुई। जैविक विकास एक लंबे रासायनिक विकास से पहले हुआ था।

जीवन का उद्भव ब्रह्मांड में पदार्थ के विकास की एक अवस्था है।

जीवन के उद्भव के मुख्य चरणों की नियमितता को प्रयोगशाला में प्रयोगात्मक रूप से सत्यापित किया जा सकता है और निम्नलिखित योजना के रूप में व्यक्त किया जा सकता है: परमाणु ---- * - सरल अणु - ^ मैक्रोमोलेक्यूल्स - > अल्ट्रामॉलिक्युलर सिस्टम (प्रोबियोनेट्स) - > एककोशिकीय जीव।

पृथ्वी का प्राथमिक वातावरण अपचायक प्रकृति का था। इस वजह से, पहले जीव हेटरोट्रॉफ़ थे।

प्राकृतिक चयन और योग्यतम की उत्तरजीविता के डार्विनियन सिद्धांतों को प्रीबायोलॉजिकल सिस्टम पर लागू किया जा सकता है।

वर्तमान में सजीव वस्तुएँ जीवित वस्तुओं (बायोजेनिक) से ही आती हैं। पृथ्वी पर जीवन के फिर से उभरने की संभावना को बाहर रखा गया है।

खुद जांच करें # अपने आप को को

\ . Coacervate बूंदों और जीवित जीवों की तुलनात्मक विशेषताओं के आधार पर, यह साबित करें कि पृथ्वी पर जीवन एक अजैविक तरीके से उत्पन्न हो सकता है।

2. पृथ्वी पर जीवन का पुन: उदय असंभव क्यों है?

3. मौजूदा जीवों में, सबसे आदिम माइकोप्लाज्मा हैं। वे कुछ वायरस से आकार में छोटे होते हैं। हालांकि, इस तरह की एक छोटी कोशिका में महत्वपूर्ण अणुओं का एक पूरा सेट होता है: डीएनए, आरएनए, प्रोटीन, फार्म, एटीपी, कार्बोहाइड्रेट, लिपिड, आदि। माइकोप्लाज्मा में बाहरी झिल्ली और राइबोसोम को छोड़कर कोई भी अंग नहीं होता है। ऐसे जीवों के अस्तित्व का तथ्य क्या दर्शाता है?

पृथ्वी का इतिहास और इसके अध्ययन के तरीके

विकासवादी प्रक्रिया की शुरुआत से लेकर आज तक की तस्वीर को के विज्ञान द्वारा फिर से बनाया गया है प्राचीन जीवन - जीवाश्म विज्ञान।वैज्ञानिक-जीवविज्ञानी पृथ्वी के स्तर में संरक्षित अतीत के जीवों के जीवाश्म अवशेषों पर समय में दूर के युगों का पता लगाते हैं। इसलिए, भूवैज्ञानिक परतों को आलंकारिक रूप से पृथ्वी के इतिहास के पत्थर के इतिहास के पृष्ठ और अध्याय कहा जा सकता है। लेकिन क्या इन परतों में निहित जीवाश्म जीवों की उम्र और साथ ही उनकी उम्र का सही-सही निर्धारण करना संभव है?

भू-कालानुक्रमिक तरीके।जीवाश्मों और चट्टान की परतों की आयु निर्धारित करने के लिए कई तरह की विधियाँ हैं। उन सभी को सापेक्ष और निरपेक्ष में विभाजित किया गया है। तरीकों सापेक्ष भू-कालक्रमइस धारणा से आगे बढ़ें कि अधिक

सतह की परत हमेशा अंतर्निहित परत से छोटी होती है। यह इस तथ्य को भी ध्यान में रखता है कि प्रत्येक भूवैज्ञानिक युग की अपनी विशिष्ट उपस्थिति होती है - जानवरों और पौधों का एक विशिष्ट समूह। भूवैज्ञानिक खंड की परतों के बिस्तर के अनुक्रम के अध्ययन के आधार पर, परतों के स्थान का एक आरेख तैयार किया जाता है (स्ट्रेटीग्राफिक स्कीम)दिया गया क्षेत्र। पैलियोन्टोलॉजिकल डेटा विभिन्न भूवैज्ञानिक वर्गों की परतों में समान या समान प्रजातियों की पहचान करना संभव बनाता है विभिन्न देशऔर महाद्वीप। जीवाश्म रूपों की समानता के आधार पर, तथाकथित प्रमुख जीवाश्मों वाली परतों की समकालिकता के बारे में एक निष्कर्ष निकाला जाता है, अर्थात लगभग उनकाउसी से संबंधित वहीसमय।

तरीकों निरपेक्ष भू-कालक्रमकुछ की प्राकृतिक रेडियोधर्मिता पर आधारित हैं रासायनिक तत्व... वह इस घटना को समय के मानक के रूप में उपयोग करने का प्रस्ताव देने वाले पहले व्यक्ति थे पियरेक्यूरी (1859-1906)। रेडियोधर्मी क्षय की दर की सख्त स्थिरता ने पृथ्वी के इतिहास के एक सटीक कालानुक्रमिक पैमाने को विकसित करने के विचार को जन्म दिया। बाद में इस मुद्दे को ई. रदरफोर्ड (1871-1937) और अन्य वैज्ञानिकों द्वारा विकसित किया गया -

पूर्ण आयु निर्धारित करने के लिए, "दीर्घकालिक" रेडियोधर्मी समस्थानिकों का उपयोग किया जाता है, जो पृथ्वी की सबसे प्राचीन परतों की आयु का अध्ययन करने के लिए उपयुक्त हैं। एक रेडियोधर्मी समस्थानिक की क्षय दर को अर्ध-आयु के रूप में व्यक्त किया जाता है। यह वह समय है जिसके दौरान परमाणुओं की कोई भी प्रारंभिक संख्या आधी हो जाती है। संबंधित समस्थानिक के आधे जीवन को जानने और रेडियोधर्मी समस्थानिक और उसके क्षय उत्पादों की मात्रा के अनुपात को मापने से, किसी विशेष चट्टान की आयु निर्धारित करना संभव है . उदाहरण के लिए, यूरेनियम -238 का आधा जीवन 4.498 बिलियन वर्ष है। एक किलो ग्राम यूरेनियम, चाहे वह किसी भी चट्टान में हो, 100 मिलियन वर्षों में 13 ग्राम सीसा और 2 ग्राम हीलियम देता है। नतीजतन, चट्टान में जितना अधिक यूरेनियम होता है, उतना ही पुराना होता है और परत जिसमें यह शामिल होता है। इस प्रकार "रेडियोधर्मी घड़ी" काम करती है। माना गया उदाहरण आइसोटोप जियोक्रोनोलॉजी - लेड की सबसे पुरानी विधि को दर्शाता है। इसका नाम इसलिए रखा गया है क्योंकि चट्टानों की उम्र यूरेनियम और थोरियम के क्षय के दौरान सीसा के संचय से निर्धारित होती है। यूरेनियम -238 के रेडियोधर्मी क्षय के परिणामस्वरूप, लेड -206, यूरेनियम -235, लेड -207 दिखाई देते हैं, और थोरियम -232 के क्षय के दौरान, लेड -208।

रेडियोधर्मी क्षय के अंतिम उत्पाद के आधार पर, आइसोटोप भू-कालक्रम के अन्य तरीकों को विकसित किया गया है: हीलियम, कार्बन, पोटेशियम-आर गोनपवा, आदि।

50 हजार वर्ष तक के भूवैज्ञानिक समय को निर्धारित करने के लिए, रेडियोकार्बन मेगा वर्ष का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। यह इस तथ्य पर आधारित है कि, ब्रह्मांडीय रेडियोधर्मी ऊर्जा और पृथ्वी के वायुमंडल की क्रिया के तहत, नाइट्रोजन एक रेडियोधर्मी स्व: कार्बन "सी, 5750 वर्षों के आधे जीवन के साथ परिवर्तित हो जाता है। जीवित जीवों में, निरंतर आदान-प्रदान के कारण पर्यावरण, रेडियोधर्मी कार्बन समस्थानिक की सांद्रता स्थिर है, जबकि मृत्यु के बाद और विनिमय की समाप्ति

पदार्थ, रेडियोधर्मी समस्थानिक "" * C विघटित होने लगता है। अर्ध-जीवन को जानकर, आप बहुत सटीक रूप से कार्बनिक अवशेषों की आयु निर्धारित कर सकते हैं: कोयला, शाखाएं, पीट, हड्डियां। इस पद्धति का उपयोग हिमनदों के युगों, प्राचीन मानव सभ्यता के चरणों आदि की तिथि के लिए किया जाता है।

हाल के वर्षों में, डेंड्रोक्रोनोलॉजिकल विधि को सफलतापूर्वक विकसित किया गया है। लकड़ी पर पेड़ के छल्ले के विकास पर मौसम की स्थिति के प्रभाव का अध्ययन करने के बाद, जीवविज्ञानियों ने पाया है कि निम्न और उच्च विकास के छल्ले का विकल्प एक अनूठी तस्वीर देता है। प्रत्येक क्षेत्र के लिए एक औसत लकड़ी के विकास वक्र को संकलित करने के बाद, लकड़ी के किसी भी टुकड़े को एक वर्ष तक की सटीकता के साथ डेट करना संभव है। इस प्रकार, उदाहरण के लिए, सोवियत पुरातत्वविदों ने प्राचीन नोवगोरोड के निर्माण के लिए उपयोग की जाने वाली लकड़ी की उम्र को सटीक रूप से निर्धारित किया है।

पेड़ के छल्ले की तरह, मूंगा विकास रेखाएं दैनिक, मौसमी और वार्षिक चक्रों का प्रतिनिधित्व करती हैं। इन समुद्री अकशेरुकी जीवों में, कंकाल का बाहरी भाग एक पतली चने की परत से ढका होता है जिसे कहा जाता है उपकलाअच्छे संरक्षण के साथ, एप्टेक पर स्पष्ट छल्ले दिखाई देते हैं - कैल्शियम कार्बोनेट के जमाव की दर में आवधिक परिवर्तन का परिणाम। इन संरचनाओं को बेल्ट में बांटा गया है। अमेरिकी जीवाश्म विज्ञानी जे. वेल्स ने (1963) साबित किया कि मूंगों के एपिथेकस पर वलय रेखाएं और बेल्ट दैनिक और वार्षिक संरचनाओं का प्रतिनिधित्व करते हैं। तलाश आधुनिक प्रजातिरीफ बनाने वाले कोरल, उन्होंने अपने वार्षिक क्षेत्र में लगभग 360 पंक्तियों की गणना की, अर्थात प्रत्येक पंक्ति एक दिन में वृद्धि के अनुरूप थी। दिलचस्प बात यह है कि लगभग 370 मिलियन वर्ष पहले रहने वाले मूंगों की वार्षिक बेल्ट में 385 से 399 लाइनें होती हैं। इसके आधार पर, जे. वेल्स इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि उस सुदूर भूगर्भीय समय में एक वर्ष में दिनों की संख्या हमारे युग की तुलना में अधिक थी। वास्तव में, जैसा कि खगोलीय गणनाओं और पैलियोन्टोलॉजिकल डेटा द्वारा दिखाया गया है, पृथ्वी तेजी से घूमती है और इसलिए दिन की लंबाई लगभग 22 घंटे थी। कुछ जीवों की उपस्थिति के क्रम और पृथ्वी की पपड़ी की विभिन्न परतों की उम्र को जानकर, वैज्ञानिकों ने, सामान्य शब्दों में, हमारे ग्रह के इतिहास का एक कालक्रम तैयार किया और उस पर जीवन के विकास का वर्णन किया।

पंचांग पृथ्वी का इतिहास।पृथ्वी के इतिहास को लंबे समय में विभाजित किया गया है - युग।युगों को उप-विभाजित किया जाता है एन एसरियोडी,अवधि - के लिए युग,युग - पर सदी।(पृथ्वी इतिहास कैलेंडर तालिका में दिखाया गया है।)

युगों और कालों में विभाजन आकस्मिक नहीं है। एक युग का अंत और दूसरे की शुरुआत पृथ्वी के चेहरे के महत्वपूर्ण परिवर्तनों, भूमि और समुद्र के अनुपात में परिवर्तन, गहन पर्वत-निर्माण प्रक्रियाओं द्वारा चिह्नित की गई थी।

नामित उरग्रीक मूल: कितार्चसी -सबसे पुराने से कम,आर्किया - सबसे पुराना, प्रोटेरोज़ोइक - प्राथमिक जीवन,पैलियोज़ोइक - प्राचीन जीवन,मेसोज़ोइक - औसत आयु।सेनोज़ोइक नया जीवन(चावल। 40).

जे 55

स्तनधारियों का उत्कर्ष

सरीसृप फलता-फूलता

उभयचरों का उदय

सुशी की विजय

प्राचीन कशेरुकी

ओजोन स्क्रीन दिखावे

स्पंज, कीड़े

आर्कियोसाइट्स

कुर्स्क लौह अयस्क का निर्माण

हाइड्रॉइड पॉलीप्स बहुकोशिकीय होते हैं। हरी शैवाल-या-यूकेरियोट्स। मिट्टी का उद्भव नीला-हरा v-1 प्रोका-उगाया गया। बैक्टीरिया J rnota

उद्भव जिंदगी

ज्वालामुखी, जल वाष्प का संघनन, द्वितीयक का संचयवातावरण

शिक्षा पपड़ी

ग्रह का निर्माण

चावल-40. पृथ्वी पर जीवन के विकास का इतिहास

भू-कालानुक्रमिकटेबल

विस्तार

खुद जांच करें # अपने आप को को

1. चट्टानों और जीवों के जीवाश्म अवशेषों के डेटिंग के मुख्य तरीकों का सार क्या है?

2. "रेडियोधर्मी घड़ी" के संचालन का सिद्धांत क्या है?

3. पृथ्वी का इतिहास कैलेंडर क्या है?

डोसेम्ब्रिया में जीवन का विकास

कुछ समय पहले तक, जीवाश्म विज्ञानी केवल ५००-५७० मिलियन वर्षों तक जीवन के इतिहास में तल्लीन कर सकते थे, और जीवाश्म रिकॉर्ड का लेखा-जोखा कैम्ब्रियन काल से शुरू हुआ। लंबे समय तक, प्रीकैम्ब्रियन जमा में जीवों के अवशेष खोजना संभव नहीं था। लेकिन अगर हम ध्यान रखें कि पृथ्वी के भूवैज्ञानिक इतिहास के 7/8 भाग पर प्रीकैम्ब्रियन का कब्जा है, तो हाल के वर्षों में पैलियो-ऑन्टोलॉजी का तेजी से विकास समझ में आता है।

आर्किया।सबसे प्राचीन तलछटी स्तर के पैलियोन्टोलॉजिकल डेटा से संकेत मिलता है कि पृथ्वी के एक ग्रह के रूप में बनने के 1.5 - 6 अरब साल बाद विकास की पूर्व अवस्था का चरण था। कटारची "दर्शकों के बिना एक प्रदर्शन" था। कटारचेन और अर्चन के कगार पर जीवन का उदय हुआ। यह 3.5-3.8 अरब वर्ष की आयु के प्रारंभिक आर्कियन चट्टानों में सूक्ष्मजीवों के अवशेषों के निष्कर्षों से प्रमाणित है। आर्कियन में जीवन के बारे में बहुत कम जानकारी है। आर्कियन चट्टानों में शामिल हैं भारी संख्या मेग्रेफाइट ऐसा माना जाता है कि ग्रेफाइट कार्बनिक यौगिकों के अवशेषों से आता है जो जीवित जीवों का हिस्सा थे। वे सेलुलर थे कैरियोट्स के बारे में - बैक्टीरिया और नीला-हरा। इन आदिम सूक्ष्मजीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि के उत्पाद भी सबसे प्राचीन तलछटी चट्टानें (स्ट्रोमेटोलाइट्स) हैं - कनाडा, ऑस्ट्रेलिया, अफ्रीका, यूराल और साइबेरिया में पाए जाने वाले स्तंभों के रूप में कैल्शियम की संरचनाएं। लौह, निकल, मैंगनीज की तलछटी चट्टानों में जीवाणु आधार होता है। दुनिया के 90% सल्फर भंडार सल्फर बैक्टीरिया की महत्वपूर्ण गतिविधि के परिणामस्वरूप उत्पन्न हुए हैं। विश्व महासागर के तल पर अभी तक बहुत कम खोजे गए खनिज संसाधनों के रूप में कई सूक्ष्म जीव विशाल के निर्माण में सक्रिय भागीदार हैं। लोहा, मैंगनीज, तांबा, निकल, कोबाल्ट के भंडार पाए गए। तेल की परत, तेल और गैस के निर्माण में सूक्ष्मजीवों की भूमिका भी बहुत अच्छी होती है।

नीले-हरे, बैक्टीरिया जल्दी से पूरे आर्कियन में फैल जाते हैं और ग्रह के स्वामी बन जाते हैं। इन जीवों में एक अलग नाभिक नहीं था, लेकिन एक विकसित चयापचय प्रणाली, प्रजनन करने की क्षमता थी। इसके अलावा, नीले-हरे रंग में प्रकाश संश्लेषण का तंत्र होता है। उत्तरार्द्ध की उपस्थिति जीवित प्रकृति के विकास में सबसे बड़ा एरोमिरफोसिस था और मुक्त ऑक्सीजन के गठन के तरीकों में से एक (शायद, विशेष रूप से स्थलीय) खोला।

आर्कियन के अंत तक (2.8-3 .) अरब वर्षपीछे) पहला

औपनिवेशिक शैवाल, जिसके जीवाश्म अवशेष ऑस्ट्रेलिया, अफ्रीका, सोवियत संघ में पाए गए थे।

पैलियोन्टोलॉजिकल शोध धीरे-धीरे इसके विकास के शुरुआती चरणों में जीवन की तस्वीर का पूरक होगा। इस बीच, उस दूर के समय के कालक्रम को केवल योजनाबद्ध रूप से रेखांकित किया गया है। पत्थर का इतिहास पहले ही शुरू हो चुका है, लेकिन "लेखन" के निशान बहुत दुर्लभ हैं।

ओजोन परिकल्पनास्क्रीन। पृथ्वी पर जीवन के विकास में सबसे महत्वपूर्ण चरण वातावरण में ऑक्सीजन की एकाग्रता में परिवर्तन, ओजोन स्क्रीन के गठन से निकटता से संबंधित है। यह धारणा अमेरिकी वैज्ञानिकों जी. बर्कनर और एल. मार्शल ने हमारी सदी के 60 के दशक के अंत में व्यक्त की थी। अब इसकी पुष्टि जैव-भू-रसायन विज्ञान और जीवाश्म विज्ञान के आंकड़ों से होती है। नीले-हरे रंग की महत्वपूर्ण गतिविधि के लिए धन्यवाद, वातावरण में मुक्त ऑक्सीजन की सामग्री ^ "। उल्लेखनीय रूप से वृद्धि हुई है। ऑक्सीजन एकाग्रता के तथाकथित" पाश्चर बिंदु "की उपलब्धि - आधुनिक वातावरण में इसकी एकाग्रता का 1% - प्रसार-श्वसन के एरोबिक तंत्र की अभिव्यक्ति के लिए आवश्यक शर्तें बनाई। अवायवीय (एनोक्सिक) प्रक्रियाएं श्वसन का उद्भव एक बड़ी सुगंध थी, जिसके परिणामस्वरूप जीवन प्रक्रियाओं के लिए ऊर्जा की रिहाई कई गुना बढ़ गई।

ऑक्सीजन के संचय से जीवमंडल की ऊपरी परतों में एक प्राथमिक ओजोन स्क्रीन का उदय हुआ, जिसने जीवन के फलने-फूलने के लिए विशाल क्षितिज खोले, क्योंकि इसने पृथ्वी पर हानिकारक पराबैंगनी किरणों के प्रवेश को रोका।

ओजोन स्क्रीन की उपस्थिति और अवायवीय प्रक्रियाओं से श्वसन में संक्रमण वेंडियन में होता है - प्रोटेरोज़ोइक का नवीनतम चरण और प्रकाश संश्लेषक जीवों के विकास की ओर जाता है - स्वपोषकसमुद्र की सूर्य-समृद्ध ऊपरी परतों में। बदले में, प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप स्वपोषी जीवों द्वारा कार्बनिक यौगिकों के संचय ने उनके उपभोक्ताओं के विकास के लिए परिस्थितियाँ निर्मित कीं - विषमपोषी जीव।

पैलियोज़ोइक में, सिलुरियन और डेवोनियन के कगार पर, वातावरण में ऑक्सीजन की मात्रा अपनी वर्तमान एकाग्रता के 10% तक पहुंच गई। इस समय तक, ओजोन स्क्रीन की शक्ति इतनी बढ़ गई थी कि इसने भूमि पर जीवित जीवों के उद्भव को संभव बना दिया।

ऐच्छिककुंआ-सेमिनार बोर्जेस और नाबोकोव इन सर्च ... परिणामों पर इसमें चर्चा की जानी चाहिए अवधि-सेमिनार ने दिखाया कि समान ... और सांस्कृतिक और ऐतिहासिक संदर्भ। असली कुंआ-सेमिनार तुलनात्मक में रुचि रखने वाले सभी को संबोधित है ...

एआई ओपरिन की परिकल्पना।एआई ओपरिन की परिकल्पना की सबसे आवश्यक विशेषता रासायनिक संरचना की क्रमिक जटिलता और जीवों के रास्ते में जीवन के अग्रदूतों (प्रोबियोट्स) की रूपात्मक उपस्थिति है।

बड़ी मात्रा में डेटा से पता चलता है कि जीवन की उत्पत्ति के लिए पर्यावरण समुद्र और महासागरों के तटीय क्षेत्र हो सकते हैं। यहाँ, समुद्र, भूमि और वायु के जंक्शन पर, जटिल कार्बनिक यौगिकों के निर्माण के लिए अनुकूल परिस्थितियों का निर्माण किया गया था। उदाहरण के लिए, कुछ कार्बनिक पदार्थों (शर्करा, अल्कोहल) के घोल अत्यधिक स्थिर होते हैं और अनिश्चित काल तक मौजूद रह सकते हैं। प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड के केंद्रित समाधानों में, जलीय घोल में जिलेटिन के थक्कों के समान थक्के बन सकते हैं। इस तरह के थक्कों को कोसेरवेट ड्रॉप्स या कोसेरवेट्स (चित्र। 70) कहा जाता है। Coacervates विभिन्न पदार्थों को सोखने में सक्षम हैं। समाधान से, रासायनिक यौगिक उनमें प्रवेश करते हैं, जो कोसेरवेट बूंदों में होने वाली प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप परिवर्तित हो जाते हैं, और पर्यावरण में छोड़ दिए जाते हैं।

Coacervates अभी तक जीवित चीजें नहीं हैं। वे जीवित जीवों के विकास और पर्यावरण के साथ चयापचय जैसे संकेतों के साथ केवल सतही समानता दिखाते हैं। इसलिए, coacervates के उद्भव को पूर्व-जीवन के विकास में एक चरण के रूप में माना जाता है।

चावल। 70. एक coacervate ड्रॉप का गठन

संरचनात्मक स्थिरता के लिए Coacervates ने बहुत लंबे समय तक चयन किया है। कुछ यौगिकों के संश्लेषण को नियंत्रित करने वाले एंजाइमों के निर्माण के कारण स्थिरता प्राप्त हुई थी। जीवन की उत्पत्ति में सबसे महत्वपूर्ण चरण अपनी तरह के प्रजनन के तंत्र का उदय और पिछली पीढ़ियों के गुणों की विरासत थी। यह न्यूक्लिक एसिड और प्रोटीन के जटिल परिसरों के निर्माण के कारण संभव हुआ। स्व-प्रजनन में सक्षम न्यूक्लिक एसिड ने प्रोटीन के संश्लेषण को नियंत्रित करना शुरू कर दिया, जिससे उनमें अमीनो एसिड का क्रम निर्धारित हो गया। और प्रोटीन-एंजाइम ने न्यूक्लिक एसिड की नई प्रतियां बनाने की प्रक्रिया को अंजाम दिया। इस प्रकार जीवन की मुख्य विशेषता उत्पन्न हुई - अपने समान अणुओं को पुन: उत्पन्न करने की क्षमता।

जीवित प्राणी तथाकथित खुली प्रणालियाँ हैं, अर्थात् ऐसी प्रणालियाँ जिनमें ऊर्जा बाहर से आती है। ऊर्जा की आपूर्ति के बिना जीवन का अस्तित्व नहीं हो सकता। जैसा कि आप जानते हैं, ऊर्जा खपत के तरीकों के अनुसार (अध्याय III देखें), जीवों को दो बड़े समूहों में विभाजित किया जाता है: स्वपोषी और विषमपोषी। स्वपोषी जीव प्रकाश संश्लेषण (हरे पौधे) की प्रक्रिया में सीधे सौर ऊर्जा का उपयोग करते हैं, विषमपोषी जीव ऊर्जा का उपयोग करते हैं जो कार्बनिक पदार्थों के क्षय के दौरान निकलती है।

जाहिर है, पहले जीव विषमपोषी थे, जो कार्बनिक यौगिकों के एनोक्सिक अपघटन द्वारा ऊर्जा प्राप्त करते थे। जीवन की शुरुआत में, पृथ्वी के वायुमंडल में कोई मुक्त ऑक्सीजन नहीं थी। आधुनिक वातावरण का उदय रासायनिक संरचनाजीवन के विकास के साथ घनिष्ठ रूप से जुड़ा हुआ है। प्रकाश संश्लेषण में सक्षम जीवों के उद्भव के कारण वातावरण और पानी में ऑक्सीजन की रिहाई हुई। इसकी उपस्थिति में कार्बनिक पदार्थों का ऑक्सीजन अपघटन संभव हो गया, जिसमें एनोक्सिक की तुलना में कई गुना अधिक ऊर्जा प्राप्त होती है।

अपनी उत्पत्ति के क्षण से, जीवन एक एकल जैविक प्रणाली बनाता है - जीवमंडल (अध्याय XVI देखें)। दूसरे शब्दों में, जीवन की उत्पत्ति पृथक पृथक जीवों के रूप में नहीं हुई, बल्कि तुरन्त समुदायों के रूप में हुई। समग्र रूप से जीवमंडल का विकास निरंतर जटिलता, यानी अधिक से अधिक जटिल संरचनाओं के उद्भव की विशेषता है।

क्या अब पृथ्वी पर जीवन का उदय संभव है? पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति के बारे में हम जो जानते हैं, उससे स्पष्ट है कि साधारण कार्बनिक यौगिकों से जीवों के उद्भव की प्रक्रिया बहुत लंबी थी। पृथ्वी पर जीवन के उद्भव के लिए, कई लाखों वर्षों तक चलने वाली एक विकासवादी प्रक्रिया हुई, जिसके दौरान जटिल आणविक संरचनाओं, मुख्य रूप से न्यूक्लिक एसिड और प्रोटीन को प्रतिरोध के लिए चुना गया, ताकि वे अपनी तरह के पुनरुत्पादन की क्षमता के लिए चुन सकें।

यदि अब पृथ्वी पर, कहीं तीव्र ज्वालामुखी गतिविधि के क्षेत्रों में, बल्कि जटिल कार्बनिक यौगिक उत्पन्न हो सकते हैं, तो इन यौगिकों के किसी भी लंबे समय तक अस्तित्व की संभावना नगण्य है। वे तुरंत ऑक्सीकृत हो जाएंगे या हेटरोट्रॉफ़िक जीवों द्वारा उपयोग किए जाएंगे। चार्ल्स डार्विन इस बात को भली-भांति समझते थे। 1871 में, उन्होंने लिखा: "लेकिन अगर अब ... पानी के कुछ गर्म शरीर में जिसमें अमोनियम और फास्फोरस के सभी आवश्यक लवण होते हैं और प्रकाश, गर्मी, बिजली, आदि के लिए सुलभ होते हैं, एक प्रोटीन जो आगे, अधिक से अधिक जटिल हो सकता है। परिवर्तन, तो यह पदार्थ तुरंत नष्ट या अवशोषित हो जाएगा, जो कि जीवित प्राणियों के उद्भव से पहले की अवधि में असंभव था। ”

पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति एक जैविक तरीके से हुई।वर्तमान में, जीवित चीजें जीवित चीजों (बायोजेनिक मूल) से ही आती हैं। पृथ्वी पर जीवन के फिर से उभरने की संभावना को बाहर रखा गया है।

1. उन मुख्य चरणों के नाम बताइए जिनसे पृथ्वी पर जीवन के उद्भव की प्रक्रिया की रचना की जा सकती है।
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