БИОЛОГИЯ · 11 КЛАСС
Проект «Педагагічная скарбонка»
Молекулы, наследственность и эволюция

§ 43. Гипотезы происхождения жизни

Исследования происхождения жизни изучают переход от химических процессов к системам с наследованием и эволюцией. Полная историческая последовательность этого перехода пока не установлена.

Интерактивное исследование6 выводов2 интересных факта
43
Главный вопрос

Какие части перехода от неживой химии к жизни можно проверять экспериментально?

Биологическая лаборатория

Исследуйте ключевые связи темы

Выберите смысловой раздел карты. Пояснение и связанные понятия помогут разобраться в теме до чтения конспекта.

Исследуйте изменения и читайте объяснения. Учебные схемы и числовые модели упрощены.

Разбираемся в теме

Четыре смысловых раздела
01

Вопрос о первых системах

Исследования происхождения жизни изучают переход от химических процессов к системам с наследованием и эволюцией. Полная историческая последовательность этого перехода пока не установлена. Гипотезы предлагают разные среды, источники энергии и порядок возникновения компонентов. Их оценивают по проверяемым следствиям и совместимости с данными о ранней Земле. Важно различать научную модель возможного механизма и утверждение, что именно так события происходили единственным образом.

Выделяем главное

Абиогенез
Возникновение живых систем из неживых химических предшественников
Гипотеза
Проверяемое предположение, объясняющее наблюдения и допускающее исследование следствий
Химическая эволюция
Преобразования неживых химических систем, предшествовавшие биологической эволюции
Выделяем главное
02

Что показали исторические опыты

Что действительно проверяет опыт
ОпытОбоснованный выводЧего он не доказывает
Стерильная среда ПастераНет обычного самозарождения в данных условияхНевозможность раннего абиогенеза
Абиотический синтезОрганика образуется без клетокСоздание полноценной жизни

Опыты Реди и Пастера опровергали обычное самозарождение организмов в современных исследуемых условиях. Они не воспроизводили условия ранней Земли и не решали полностью вопрос первоначального происхождения жизни.

Эксперименты по абиотическому синтезу показывают возможность образования органических соединений без клеток. Получение аминокислот ещё не является созданием жизни. Для дальнейшего перехода нужны организация, поддержание процессов и наследуемое воспроизведение.

Биогенез
Возникновение новых организмов от уже существующих живых систем
Абиотический синтез
Образование органических веществ без участия живых организмов
Стерильность
Отсутствие жизнеспособных микроорганизмов в подготовленной системе в пределах контроля
От схемы — к объяснению

Земля из космоса

EUMETSAT · Attribution
Wikimedia Commons · источник

Мировой океан

ABI imagery from NOAA's GOES-18 satellite · Public domain
Wikimedia Commons · источник

РНК: молекулярная структура

Vossman · CC BY-SA 3.0
Wikimedia Commons · источник

03

Компоненты будущей протоклетки

Предшественникам клеток требовались граница, источник энергии и механизмы воспроизведения информации. Разные модели исследуют, как эти функции могли соединиться.

Липидные пузырьки создают отделённые пространства, а коацерватные капли концентрируют вещества. Гипотеза РНК-мира привлекает внимание к сочетанию информационных и каталитических свойств РНК. Ни одна отдельная капля, цепь или реакция сама по себе не доказывает появление полноценной живой системы.

Функции, которые должны соединиться
Граница

Отделение и концентрация компонентов.

Энергия

Поддержание затратных процессов.

Информация

Воспроизведение с передачей различий.

Взаимодействие

Совместная работа компонентов системы.

Протоклетка
Модель предшественника клетки с некоторыми функциями разделения среды и воспроизведения
Коацерват
Капля концентрированных молекулярных компонентов, отделяющаяся от окружающего раствора
РНК-мир
Гипотеза раннего этапа, на котором РНК сочетала информационные и каталитические функции
От схемы — к объяснению
04

Границы объяснений

Панспермия предполагает перенос живых систем или их предшественников между космическими объектами. Даже если такой перенос возможен, он не объясняет первоначальное возникновение жизни.

Научные сценарии сравнивают по доступности исходных веществ, устойчивости продуктов и возможности повторения процессов. Современные эксперименты проверяют отдельные шаги, а не всю историю сразу. Отсутствие полного ответа означает открытую исследовательскую задачу, а не равную подтверждённость любых предположений.

Выделяем главное

Панспермия
Предположение о переносе жизни или её зачатков между космическими объектами
Самовоспроизведение
Способность системы порождать сходные системы с передачей информации
Экспериментальная модель
Упрощённая воспроизводимая система для проверки определённого механизма
Выделяем главное
Думаем как биологи

Разберите ситуацию

В опыте образовались аминокислоты. Какой вывод обоснован, а какой был бы чрезмерным?

Сверить рассуждение

Обосновано, что в данных условиях возможен абиотический синтез этих веществ. Нельзя утверждать, что создана клетка или полностью доказан единственный исторический путь происхождения жизни.

Собираем главное

Шесть опорных выводов

01

Исследования происхождения жизни изучают переход от химических процессов к системам с наследованием и эволюцией. Полная историческая последовательность этого перехода пока не установлена.

02

Опыты Реди и Пастера опровергали обычное самозарождение организмов в современных исследуемых условиях. Они не воспроизводили условия ранней Земли и не решали полностью вопрос первоначального происхождения жизни.

03

Предшественникам клеток требовались граница, источник энергии и механизмы воспроизведения информации. Разные модели исследуют, как эти функции могли соединиться.

04

Панспермия предполагает перенос живых систем или их предшественников между космическими объектами. Даже если такой перенос возможен, он не объясняет первоначальное возникновение жизни.

05

Происхождение жизни исследуют через проверку отдельных механизмов. Полная последовательность ранних событий остаётся предметом исследований.

06

Информация, обмен и граница должны работать совместно. Наличие одного компонента ещё не создаёт живую систему.

Проверьте себя10 вопросов · проверяем понимание темы
1. Какое понятие соответствует описанию? «Возникновение живых систем из неживых химических предшественников»
2. Какое понятие соответствует описанию? «Проверяемое предположение, объясняющее наблюдения и допускающее исследование следствий»
3. Какое понятие соответствует описанию? «Возникновение новых организмов от уже существующих живых систем»
4. Какое понятие соответствует описанию? «Образование органических веществ без участия живых организмов»
5. Какое понятие соответствует описанию? «Модель предшественника клетки с некоторыми функциями разделения среды и воспроизведения»
6. Какое понятие соответствует описанию? «Капля концентрированных молекулярных компонентов, отделяющаяся от окружающего раствора»
7. Какое понятие соответствует описанию? «Предположение о переносе жизни или её зачатков между космическими объектами»
8. Какое понятие соответствует описанию? «Способность системы порождать сходные системы с передачей информации»
9. Какое понятие соответствует описанию? «Преобразования неживых химических систем, предшествовавшие биологической эволюции»
10. Какое понятие соответствует описанию? «Гипотеза раннего этапа, на котором РНК сочетала информационные и каталитические функции»

Источники и иллюстрации

Основа: предоставленный параграф учебника «Биология. 11 класс», § 43 «Гипотезы происхождения жизни», издательство «Народная асвета». Материал переработан в учебный конспект по структуре и терминологии курса. Подписи, авторы и лицензии изображений приведены рядом с ними.

Конспект, схемы и задания работают без подключения к сети. Для внешних изображений требуется интернет.

↑

Загрузка прогресса…