Реферат: Возникновение жизни на Земле

Важнейшие составные части коацерватных капель - полипептиды и поли нуклеотиды. В ходе эволюции у пептидов выработалась способность к каталитической активности, т.е. к значительному ускорению биохимических реакций, приводящих к превращению органических соединений. В свою очередь, нуклеотиды оказались способными связываться друг с другом по принципу дополнения, или комплементарности, и, следовательно, осуществлять не ферментативный синтез дочерних полинуклеотидных цепей.

Следующий важный шаг предбиологической эволюции - объединение способности поли нуклеотидов к самовоспроизведению с возможностью полипептидов ускорять течение химических реакций, так как удвоение молекул ДНК идет эффективнее при участии белков, обладающих каталитической активностью. В то же время стабильность "удачных" комбинаций аминокислот в полипептидах может обеспечиваться только сохранением информации о них в нуклеиновых кислотах.

Дальнейшая прогрессивная эволюция предбиологических структур могла происходить только при усложнении обменных процессов и в условиях пространственного разделения различных синтетических и энергетических процессов внутри коацервата. Более прочную изоляцию внутренней среды от внешних воздействий по сравнению с той, которую обеспечивала водная оболочка, могла осуществить лишь биологическая мембрана. Вокруг коацерватов, богатых органическими соединениями, возникли слои липидов, отделивших коацерват от окружающей водной среды. Входе эволюции липиды преобразовались в наружную мембрану, существенно повысившую жизнеспособность и устойчивость организмов.

Появление мембраны, отделяющей содержимое коацервата от окружающей среды и способной к избирательной проницаемости, предопределило направление дальнейшей химической эволюции по пути развития все более совершенных саморегулирующихся систем вплоть до возникновения первых клеток.

Образование первичных клеточных организмов положило начало биологической эволюции.

Концепция эволюции человека

Проблема антропогенеза - возникновения человека - представляет большой научный интерес и вызывает жаркие споры среди ученых. Причина этому, с одной стороны, - огромное методологическое значение материалистического решения вопроса о происхождении человека, а с другой - возможность проследить, как закономерности органической эволюции, действующие на уровне биологической формы движения материи, уступают место иным, связанным с возникновением социальной формы движения материи. Социальные факторы антропогенеза (трудовая деятельность, общественный образ жизни, речь и мышление) приобрели важное значение в эволюции человека, что позволяет говорить об антропосоциогенезе. Это означает, что становление социальной формы движения не отменило действия биологических законов, а лишь изменило их проявление.

Человек как предмет естественно-научного познания может рассматриваться в трех аспектах: 1) происхождение; 2) соотношение в нем естественного и гуманитарного; 3) изучение специфики человека методами естественно-научного познания. Первое направление, традиционно называемое антропологией, изучает, когда, от кого и как произошел человек и чем он отличается от животных; второе направление - социобиология - изучает генетическую основу человеческой деятельности и соотношение физиологического и психического в человеке; к третьему направлению относится изучение естественно-научным путем мозга человека, его сознания, души и т.п.

Рассмотрим первое направление. Как и в вопросе происхождения Вселенной и жизни, существует представление о божественном творении человека. "И сказал Бог: сотворим человека по образу и подобию нашему... И сотворил Бог человека по образу своему".

Во многих первобытных племенах были распространены представления о том, что их предки произошли от животных и даже растений (тотемы). В античности высказывались мысли о естественном происхождении людей из ила (Анаксимандр). Тогда же заговорили о сходстве человека и обезьяны (Ганнон из Карфагена).

В настоящее время в связи с ажиотажем вокруг НЛО в моду вошли версии о происхождении человека от внеземных существ, посещавших Землю, или даже от скрещивания космических пришельцев с обезьянами. Но в науке с XIX в. господствует вытекающая из теории эволюции Дарвина концепция происхождения человека от единых высокоразвитых предков современных обезьян и человека. Она получила в XX в. генетическое подтверждение, поскольку из всех животных по генетическому аппарату ближе всего к человеку оказались шимпанзе.

Проблема возникновения человека ныне рассматривается, во-первых, как проблема возникновения видовой специфичности человека. Под критериями человека понимается фундаментальное свойство, в котором отразилась бы специфичность человеческого общества.

Сходства и отличия человека от животных

Для рассмотрения проблемы антропогенеза необходимо уточнить, каково место человека в структуре живого. Отсюда вытекают основные сходства и отличия человека от животных. Они состоят в следующем.

Сходство человека с животными определяется, во-первых, вещественным составом, строением и поведением организмов. Человек состоит из тех же белков и нуклеиновых кислот, что и животное, и многие структуры и функции нашего тела такие же, как и у животных. Чем выше на эволюционной шкале стоит животное, тем ближе его сходство с человеком. Во-вторых, человеческий зародыш в своем развитии проходит те же стадии, которые прошла эволюция животного. И, в-третьих, у человека имеются рудиментарные органы, которые выполняли важные функции у животных и сохранились у человека, хотя сейчас не нужны ему (например, аппендикс, копчик и др.).

Появление в процессе эмбрионального развития человека хорды, жаберных щелей в полости глотки, дорсальной полой нервной трубки, двухсторонней симметрии в строении тела определяет принадлежность человека к типу хордовых. Развитие позвоночного столба, сердце на брюшной стороне тела, наличие двух пар конечностей - к типу позвоночных. Теплокровность, развитие молочных желез, наличие волос на поверхности тела свидетельствуют о принадлежности человека к классу млекопитающих. Развитие детеныша внутри тела матери и питание плода через плаценту определяют принадлежность человека к подклассу плацентарных. Множество более частных признаков четко определяют положение человека в системе отряда приматов. Итак, с биологической точки зрения, человек - один из видов млекопитающих, относящихся к отряду приматов, подотряду высших (табл. 16.1).

Однако и отличия от животных фундаментальны. К ним прежде всего относится разум. Самые высшие животные не обладают способностью к понятийному мышлению, т. е. к формированию отвлеченных, абстрактных представлений о предметах, в которых обобщены основные свойства конкретных вещей. Мышление животных, если о таковом можно говорить, всегда конкретно; мышление человека может быть абстрактным, отвлеченным, обобщающим, понятийным, логичным. Благодаря способности к понятийному мышлению, человек сознает, что он делает, и понимает мир. Вторым главным отличием является то, что человек обладает речью. У животных может быть очень развитая система общения с помощью сигналов, но только у человека есть вторая сигнальная система - общение с помощью слов. В естествознании предполагается, что речь произошла из звуков, произносимых при работе, которые потом становились общими в процессе совместного труда. Таким же путем в процессе общественного труда постепенно мог возникнуть разум. Способность к труду - еще одно фундаментальное отличие человека от животных. Только человек способен изготовлять, творить орудия труда. С этим связаны утверждения, что животные приспосабливаются к окружающей среде, а человек преобразует ее, и что в конечном счете труд создал человека. Со способностью к труду соотносятся еще два отличительных признака человека: прямо хождение, которое освободило его руки, и, как следствие, развитие руки, особенно большого пальца на ней. Наконец, еще два характерных признака человека, повлиявших на развитие культуры, - использование огня и захоронение трупов.

Таким образом, главные отличия человека от животных: понятийное мышление, речь, труд - стали теми путями, по которым шло обособление человека от природы.

Таблица. Место человека в структуре живого

Концепции появления человека на Земле. Антропология

Проблема происхождения человека и определение специфики его строения и эволюции изучаются в антропологии (от греч. anthropos-человек). Бурное развитие антропология получила во второй половине XIX в. после создания теории эволюции Ч. Дарвина. Э. Геккель выдвинул гипотезу о существовании в прошлом промежуточного между обезьяной и человеком вида, который он назвал питекантропом (букв. "обезьяночеловек"). Он предположил, что не современные обезьяны были предками человека, а дриопитеки, существовавшие на Земле около 70 млн. лет назад. От них одна линия эволюции пошла к шимпанзе и гориллам, другая - к человеку. Современные человекообразные обезьяны - шимпанзе, горилла, орангутанг, гиббоны - представляют формы, около 10-15 млн. лет назад уклонившиеся от линии развития общей с человеком.

20 млн. лет назад под влиянием похолодания джунгли отступили, и одной из ветвей дриопитеков пришлось спуститься с деревьев и перейти к прямо хождению. Это подтверждается тем, что в предгорьях Гималаев в Индии, Пакистане, Юго-Восточной Африке, на Ближнем Востоке были найдены останки ископаемой крупной обезьяны - рамапитека, - по строению зубов оказавшейся промежуточной между современными человекообразными обезьянами и человеком. Впоследствии было определено, что рамапитеки жили около 14-8 млн. лет назад. В это время, как показывают палеоклиматические данные, на Земле стало немного холоднее, и на месте прежде необъятных тропических лесов стали возникать саванны. Именно в это время рамапитеки "вышли из леса" и стали приспосабливаться к жизни на открытом пространстве. Можно только догадываться, что послужило причиной этой экологической перестройки, возможно, поиски пищи, которой стало меньше в джунглях, или желание избегнуть каких-то сильных хищников. На открытом пространстве потребовалась физическая перестройка организма обезьяны: преимущество получали те особи, которые могли дольше продержаться на двух ногах - в выпрямленном положении. В высокой траве для высматривания добычи и врагов такое положение тела, несомненно, более выгодно. И какие-то рамапитеки встали на ноги. Рамапитеки представляли большую и достаточно многочисленную группу видов. В период около 10-8 млн. лет назад немногие виды их должны были сделать следующий шаг, начав использовать орудия труда не от случая к случаю, а регулярно и постоянно. Возможно, что именно это обстоятельство послужило причиной возникновения нового пучка форм человекообразных существ-австралопитеков. Находки, сделанные главным образом в Южной Африке, ныне позволяют представить облик существ, находившихся в основании развития линии приматов, приведшей к возникновению рода человеческого. В 1960 г. английский археолог Лики открыл в Восточной Африке "Человека умелого", возраст которого 2 млн. лет, а объем мозга 670 см 3. Позже на озере Рудольф в Кении были найдены останки существ того же типа возрастом 5,5 млн. лет. Наличие изготовленных орудий труда позволило существенно увеличить его возраст. В науке укрепилось мнение, что в Восточной Африке разошлись эволюционные линии человека и шимпанзе. В Восточной Африке имеют место выходы урановых пород и существует повышенная радиация. Радиация, как доказано генетикой, вызывает мутации. Поэтому здесь эволюционные изменения могли протекать более быстрыми темпами. Возникший вид, физически более слабый, чем окружение, должен был, чтобы выжить, начать изготовлять орудия, вести общественный образ жизни и развивать разум. "Человека умелого" относят к австралопитекам (букв, "южная обезьяна"), останки которого впервые найдены в Африке в 1924 году. Объем мозга австралопитека не превышал объема мозга человекообразных обезьян, но он был способен к созданию орудий труда.