Абиогенез туралы жалпы мәлімет

Жердегі өмірдің шығу тегі туралы көптеген теориялар болды. Ғалымдардың бір бөлігі өмірді Жаратушы деп ойлады, басқалары планетадан метеорит планетаға көшірілетін “панспермия теориясы” деген бір “өмір тұқымдары”бар деп ойлады. Ғалымдардың үшінші тобы өмірдің өзі “өмірлік күш” арқасында пайда болды деп есептеді. Олардың пікірінше, бұл” өмірлік күш ” барлық жерде бар. Виталистер идеясы Орта ғасырларда үстемдік етті. Өзін-өзі қалпына келтіру теориясы балықтар тұнбадан, топырақтан құрттан, Балықтан, ет шыбынынан және т. б. пайда болуы мүмкін.
Бұл теорияға қарсы Франческо Реди сөз сөйледі, ол тәжірибе негізінде мифтік”өмір күшінің” болу мүмкіндігін дәлелдеді. Бірақ виталистер Редидің тәжірибесінде оттегіге қол жеткізбегенін, демек “өмірлік күш”де ене алмады деп мәлімдеген жоқ.
Француз ғалымы Луи Постер Франческо Реди қарамастан, виталистердің бекітілгенін назарға ала отырып, эксперимент жасады : ол қоректік орта бар s-тәрізді мойындарымен екі колба алды, микроорганизмдер ғана емес, олардың даулары өліп қалған ұзақ қайнағаннан кейін. Тұтас тамағы бар Колба стерильді болып қалды, ал s-тамағы бар ыдыста микроорганизмдер тез пайда болды, бұл тәжірибе “тірі күш” жоқ екенін көрсетті.
Өмір жансыздан пайда болды деп ойлаған – абиогинез теориясы. Бұл теорияның негізін қалаушы 1924 жылы Опарин болды. 4,5 млрд.жыл бұрын аммиактан, метаннан, көмірқышқыл газынан және су буларынан тұратын Жер атмосферасындағы қуатты электр разрядтары кезінде өмірдің пайда болуы үшін қажетті қарапайым органикалық қосылыстар пайда болуы мүмкін деген болжам айтты.
Бұл болжамды тәжірибелі негізде американдық зерттеуші С. Миллер дәлелдеген.
Осылайша, жердегі өмірдің пайда болуы туралы барлық теориялар мен гипотезалар бір-бірін өзара білдіретін екі көзқарас нүктесіне тіреледі:
– биогенез: тірі ағзаның пайда болу теориясы
– абиогенез: жансыздан тірі пайда болу.
Қазіргі ғылым осы теорияны ең ықтимал деп есептей отырып, жер бетіндегі абиогендік өмір пайда болуын қарастырады.
Абиогенез өмірді дамытудың 3 негізгі кезеңдерінен тұрады:
1. Биологиялық мономерлердің абиогенді пайда болуы.
2. Биологиялық полимерлердің пайда болуы.
3. Мембраналық құрылымдарды және бастапқы организмдерді (пробионттарды) қалыптастыру.
Абиогенді немесе небиологиялық, Органикалық емес молекулалардың пайда болуын 1924 жылы дәлелдеген. орыс ғалымы академик Александр Иванович Опарин (1894 – 1980) және 1929 ж. ағылшын табиғат зерттеушісі Джон холдин (1892 – 1964). Олар қалыптасудың алғашқы кезеңдерінде жер өте жоғары температураға ие болды. Планетаның суығуына қарай ауыр металдар оның ортасына жылжыды, ал жеңілірек жер бетінде қалды. Атмосфера еркін сутектен және оның қосылыстарынан (H2O, CH4, NH3, HCN) тұрды, бұл органикалық молекулалардың биологиялық емес жолмен пайда болуының алғышарты болды. 20В басталғанға дейін. көптеген ғалымдар мұндай қосылыстар тек тірі ағзаларда пайда болуы мүмкін деп болжап, оларды органикалық заттар ретінде органикалық емес қосылыстар деп аталған минералдар – жансыз табиғат заттарына қарама-қарсы деп атады.
1953 жылы. американдық ғалым Стенли Ллойд Миллер, кернеуі 60000В дейінгі электр разрядтарын өткізіп. H2O, CH4, NH3 , H2 қоспасы арқылы бірнеше Па қысыммен және 80С температурада қарапайым май қышқылдары, несепнәр, сірке суы, құмырсқа қышқылдары және бірнеше амин қышқылдары – ақуыз молекулалары салынатын заттар алынды. Органикалық қосылыстардың абиогенді синтезінің мүмкіндігі, сондай-ақ олардың ғарыш кеңістігінде табылуымен расталады.

Биологиялық полимерлердің пайда болуы. Жердегі жағдайлардың жұмсаруына қарай күрделі органикалық қосылыстар – полимерлердің пайда болуы мүмкін болды. Полимерлер синтезі минералды саздың бетінде катализацияланған. Аланиннің аминқышқылының ерітіндісі сулы ортада глинозем мен АТФ ерекше түрінің қатысуымен полиаланиннің полимерлік тізбегін бере алады. Органикалық молекулалар үлкен молекулалық массаға және күрделі кеңістіктік конфигурацияға ие. Су қабықшасымен қоршалған мұндай жоғары молекулалық кешендер коацерваттарға біріктірілуі мүмкін. Биологиялық құрылымдардың одан әрі прогрессивті эволюциясы алмасу үдерістерінің күрделенуі кезінде және коацерваттар ішіндегі әртүрлі синтетикалық және энергетикалық процестердің кеңістіктік бөлінуі жағдайында ғана болуы мүмкін. Ішкі ортаны сыртқы әсерлерден неғұрлым берік оқшаулауды тек биологиялық мембрана жүзеге асыра алады.

Мембраналық құрылымдарды және бастапқы организмдерді (пробионттарды) қалыптастыру. Органикалық қосылыстарға бай коацерваттар айналасында қоршаған су ортасынан коацерватты бөлген липидтердің қабаттары пайда болды. Липидтер эволюция барысында организмдердің өміршеңдігі мен тұрақтылығын айтарлықтай арттырған сыртқы мембранаға айналды. Сайлау өткізгіштігіне ие мембрананың пайда болуы Алғашқы жасушалар пайда болғанға дейін анағұрлым жетілдірілген өзін-өзі реттеу жүйелерінің дамуына ықпал етті. Алғашқы примитивті ядросыз жасушалар пайда болады – прокариоттар. Алғашқы тірі ағзалар гетеротрофты болды, олар бастапқы мұхиттың суларында ерітілген түрдегі органикалық қосылыстарды энергия (тағам) ретінде пайдаланды. Жер бетіндегі өмірдің дамуы. Жердегі биологиялық эволюция 3 млрд.жылдан асады. Алғашқы примитивті жасушалық организмдер пайда болған сәттен бастап табиғи іріктеудің арқасында тірі организмдердің сансыз түрлері пайда болды. Жер тарихын ғаламшардың ғарыштық дене ретінде даму тарихымен байланысты ірі геологиялық оқиғалар шекаралары болып табылатын кезеңдер мен кезеңдер – уақыт аралығына бөлу қабылданған. Жердің геохронологиялық тарихы 5 дәуірден тұрады.