Происхождение и распространение жизни на Земле

Относительно происхождения живого вещества есть разные гипотезы. По одной из них, жизнь на Земле вообще не возникало, оно всегда было, потому что оно вечно так же, как вечна материя. Жизнь будто возникло вместе с планетой. Была выдвинута гипотеза, по которой жизнь возникла вне земли и на Землю занесена извне (гипотеза панспермии). Наиболее распространено мнение, что жизнь возникла на самой Земли на определенной стадии ее развития как планеты.

  Первая гипотеза явно ошибочна. Независимо от того, как образовалась Земля — то с огненно-газового вещества, то с холодной пылевато материи, — трудно предположить, что во времена становления планеты на ней уже была жизнь.

С гипотезой панспермии тоже не можно согласиться, потому что она не ставит вопросы о происхождении и развитии жизни, а говорит лишь, что оно занесено на Землю из других миров.

  Истина, очевидно, в том, что жизнь не вечна. Оно возникло на Земле из неорганической материи на определенном этапе ее эволюции, за определенных условий ее существования. Жизнь возникла в результате постепенных преобразований неорганического вещества. Сначала возникла органическое вещество в простейшей форме. Проходили миллиарды лет, в течение которых она усложнялась, развивалась, пока наконец не образовались существующие формы высокоорганизованной материи.

  Считают, что жизнь возникла в океане. За современными взглядами, океан — родина всего живого. Жизнь зародилась в воде, когда в земной атмосфере было мало кислорода. Процесс образования живой вещества сложный. Возможно, метан, аммиак и вода соединились в сложные молекулы — аминокислоты. Они стали строительным материалом для протеинов, которые являются основными компонентами живого вещества. Протеины, в свою очередь, объединялись и образовывали гигантские молекулы, которые имели свойство воспроизводиться. Это свойство и была первым шагом на пути формирования живого организма.

  Живое вещество как результат закономерного развития поверхности планеты возникла около 3 млрд. лет назад. Поскольку развитие длился очень долго, формы жизни чрезвычайно разнообразны. Они разнообразнее, чем минеральное вещество на Земле.

  Живых организмов на Земле очень много. Это обусловлено многочисленными факторами: благоприятными условиями для жизни, свойством организмов двигаться, размножаться, приспосабливаться к различным условиям существования др.

  На нашей планете благоприятные условия для жизни. Большая часть ее поверхности имеет температуры от +50 до -50 °С. В таких условиях приспособлена большинство организмов. Особенно живучи простейшие организмы. Споры грибов выдерживают температуры +140, +180 °С, а некоторые бактерии выживают при температурах -200, -250 °С. Некоторые бактерии не погибают от кипячения в течение 100 час., другие — выживают при погружении в жидкий гелий с температурой, только на 0,0075 °С выше абсолютного нуля. Но это исключения, которые касаются простейших организмов.

  Земные организмы имеют определенную границу для приспособления. При высоких температурах разрушаются белки, которые являются основой жизни. Закипает и переходит в газовое состояние вода — основной растворитель, без которого невозможны многочисленные реакции, составляющие биохимический механизм жизни. Низкие температуры тоже ограничивают жизненные процессы. Исследования показали, что жизнь возможно в диапазоне от +80 до -70°С.

  В пределах Солнечной системы, что имеет указанный температурный диапазон, жизнь, подобная земной, может существовать не ближе как 92 и не далее 275 млн. км от Солнца. Это — границы экосферы — пространства в Космосе, где возможна жизнь на тех же принципах, что и земная. В пределах Солнечной экосферы системы находятся орбиты трех планет: Венеры, Земли и Марса.

  На Земле, несмотря на довольно узкие температурные рамки жизни, оно — очень устойчивое явление. Ведь со времени возникновения жизнь никогда не прерывалась. Очевидно, и условия жизни на Земле в течение миллиардов лет существенно не менялись. В течение своего существования оно лишь непрерывно развивалось и очень распространялось на Земле.

  Распространение организмов способствует и их способность двигаться. Благодаря подвижности организмы свободно розселюються по суше, воде и приживаются везде, где есть условия для существования. Однако главной причиной их распространение на Земле является не механическое передвижение индивидов, а свойство размножаться, именно скорость их размножения. Размножение — это основное закон жизни. Вся структура организма, все его органы, все многочисленные физиологические процессы — все ЖИЗНИ организма и любой части его тела так или иначе направлено на размножение, на увеличение количества потомства. Поэтому потенциальные возможности размножения организмов неисчерпаемы.

  Вот несколько примеров. Если бы сохранялось все потомство одного растения одуванчика, то через 10-12 лет ее массой можно было бы покрыть всю сушу. Одно растение мака ежегодно дает около 30 тыс. семян, а одна треска — несколько миллионов икринок. Діатомея (водоросль из кременистим панцирем, которая размножается делением) в течение 8 дней могла бы создать массу живого вещества, которая бы равную объему нашей планеты. Инфузория — туфелька (бактерия, появляется в воде, когда гниет растительная масса) в течение 5 лет может создать массу живой вещества, в 104 раза большую массу Земли. В течение 4,5 суток она может дать потомство 1036 особей, которых хватило бы, чтобы заполнить все океаны. В течение 3-3,5 тыс. лет потомство слона — животного, медленнее всего размножается, — может укрыть весь земной шар сплошным слоем.

  Способность организмов приспосабливаться к среды тоже играет не последнюю роль в их распространении. Внешнее среда все время меняется, соответственно до этого постоянно эволюционируют и организмы. Процесс приспособления организмов к среде непрерывный.

  Следовательно, такие свойства организмов, как способность двигаться, размножаться и приспосабливаться к разным условиям среды, создают неограниченные возможности для увеличения их количества и расселение на Земле.

  Однако практически потенциальные возможности безграничного увеличения организмов не осуществляются. В природе этот процесс ограничивается размерами Земли, естественным отбором, борьбой за существование, ограниченностью газообмена между организмами и средой и тому подобное, в результате чего выживают не все организмы.

  Хотя для Земли характерна многоярусность жизнь на суше и в океане, площадь поверхности Земли для существования организмов ограничена. Это объясняется тем, что не все организмы могут жить рядом, рядом друг с одним. Если микроорганизмы могут существовать в огромной скученности, сплошными большими массами, то жизнь больших организмов ограничивается определенной плотностью на единицу площади, выше которой организмы погибают. Так, подсчитано, что для жизни слона в Индии нужна площадь 30 кв. км, для пчелы — 200 кв. м, для одного злака 25-30 кв. см.

  Такие факторы, как естественный отбор, борьба за существования, ограниченность газообмена, связанные между собой и с ограниченностью площади Земли. Выживают самые совершенные формы, сильнейшие особи. Есть и другие факторы, которые противодействуют безграничному размножению организмов. Среди них в наше время надо назвать человека как мощный фактор преобразования живой природы.

загрузка...