«Введение в общую биологию и экологию. 9 класс». А.А. Каменский (гдз)

Гипотезы происхождения жизни

Вопрос 1. Какие факты указывают на возможность абиогенного синтеза органических веществ в космосе?
Многие ученые считают, что образование основной массы органических соединений произошло за пределами Земли в период, предшествовавший ее формированию. Органические соединения обнаружены в телах Солнечной системы, в частности в некоторых типах метеоритов. Метеориты, выпадая на поверхность сформировавшейся Земли, обогащали ее органическими соединениями, которые могли включаться в дальнейшую химическую эволюцию. Сейчас достоверно известно, что химическая эволюция соединений углерода протекает практически на всех космических объектах. Но уровня, необходимого для возникновения предклеточных структур и, далее, первичных организмов, такая эволюция, по мнению ученых, может достигнуть лишь на планетах типа Земли.

Вопрос 2. Какая проблема, на ваш взгляд, является наиболее сложной в вопросе происхождения жизни?
В настоящее время подавляющее большинство ученых поддерживают идею абиогенного зарождения жизни в процессе биохимической эволюции. Но вопросы о том, где и когда происходил абиогенный синтез органических соединений, а главное — как произошел качественный скачок от неживого к живому, пока остаются спорными. Вряд ли мы когда-либо сможем узнать, каким образом возникла жизнь, случилось ли это один раз или происходило многократно и может ли произойти вновь. Можно выделить несколько проблем, при изучении вопроса о происхождении жизни, а именно:
1. как из органических веществ, образовавшихся из неорганических образовались всё более и более сложные вещества, а в конце концов – ферменты и самовоспроизводящиеся ферментные системы («свободные гены»);
2. как эти «свободные гены» приобрели разнообразие, затем начали соединяться, образуя примитивные вирусоподобные гетероторофные организмы;
3. как вокруг этих добиологических агрегатов образовались белково-липидные мембраны, отделившие их от окружающей среды;
4. как из гетеротрофных организмов развились автотрофы.

Вопрос 3. Почему ученые считают, что открытия, сделанные при изучении РНК, могут дать ключ к решению проблемы возникновения жизни?
Наиболее сложен для объяснения вопрос: как в процессе химической эволюции произошло объединение двух функций — каталитической, присущей белкам-ферментам, и информационно-генетической, которую выполняют нуклеиновые кислоты. Ведь только в этом случае возможен качественный скачок от неживого к живому.
Возможно, ключ к пониманию данной проблемы дадут открытия, сделанные при изучении РНК. Считалось, что носителем генетической информации является только ДНК, но оказалось, что РНК также обладает «генетической памятью». Более того, некоторые РНК имеют явно выраженную каталитическую активность и способны к саморепродукции в отсутствие белковых ферментов. Таким образом, древняя РНК могла совмещать в себе каталитические и информационно-генетические функции, что обеспечивало макромолекулярной системе способность к саморепродукции. Если данное предположение верно, то, очевидно, дальнейшая эволюция шла в направлении РНК — белок — ДНК.