Viața pe pământ ca un fenomen cosmic

Cum să se apropie de studiul universului comun legile vieții? Care dintre ideile noastre despre viață, despre viața proprietăților nu pot fi diferite pentru diferitele lumi ale universului?

Oriunde organisme ar trebui să manifeste metabolismul între organism și mediul din interiorul corpului, iar creșterea creșterii biomasei organismului ca urmare a creșterii, ereditatea, iritabilitate și alte reacții sistem viu la stimuli externi. nu sunt limitate la calitatea vieții, dar suficient pentru a elimina una dintre ele, și nu mai trăiesc să fie în viață. Poate doar o obmeta încetare temporară, creșterea sau ca răspuns la stimuli externi, și apoi numai în anumite condiții, atunci când organismul sau celulele individuale sunt într-o stare de animație suspendată - o funcții de oprire reversibile.

Nu există motive întemeiate să-și imagineze viața pe alte planete este fundamental diferită.

În mod similar, unele legi de evoluție biologică ar trebui să fie văzută ori de câte ori există viață. Acestea includ selecția naturală, adaptarea organismelor la condițiile de mediu, îmbunătățirea continuă a formelor și funcțiilor evoluției biochimice.

La nutrienții, creșterea, reproducerea și organismele ofilire folosesc substanțe în mediul lor și să le implice în mod activ în ciclul materiei în natură. Întreaga învelișul exterior al scoarței terestre este reciclat organisme. Acest rol a organismelor în circulație a substanțelor ar trebui să apară, de asemenea, ori de câte ori există viață, viața este o proprietate cosmică. Prin angajarea într-un ciclu de substanțe chimice, organisme de pe această planetă poate avea astfel un impact asupra vecinilor pentru lumile noastre.

Trebuie adăugat că viața este în special caracterizată printr-o continuă schimbare și calitativă în compoziția chimică și reînnoirea continuă și restaurarea tuturor tipurilor principale de caracteristici: structura, chimia și funcția. Acest efect este reversibil, auto-vindecare a unui sistem viu trebuie să caracterizeze fenomenele vieții, ori de câte ori au fost. Numai datorită variabilității, auto-vindecare, ereditatea poate fi o adaptare la mediu.

Varietatea infinită a compoziției chimice a sistemelor vii de pe Pământ sugerează că alte lumi ale organismului în structura, funcția lor, adaptarea la mediu, nu numai că poate, dar trebuie să fie diferită de organisme ale Pământului. Biologii știu că substanțele chimice din organism pot înlocui reciproc. De-a lungul evoluția diferitelor grupe de animale a apărut o specie care pentru aceeași funcție folosind diferite elemente chimice.

Este cunoscut, de exemplu, în reacții redox în toate organismele sunt pigmenți implicați. Pigmenții de sânge la animale acționează ca purtători de oxigen. Compoziția acestor pigmenți sunt atomi metalici necesari pentru a se combina cu oxigenul. Și hemoglobinei în sângele vertebratelor astfel de metal este de fier, și specific la gaura de cheie nevertebrate - miere. Ambii pigmenți poartă aceeași funcție. Nevertebratele de sânge - ascidii - găsit vanadiu, care se crede că joacă de asemenea un rol în procesele redox.

Posibilitatea de a înlocui un atom în corpul celălalt încă prost înțeles, dar este cunoscut faptul că cea mai mare asemănare a rolului biologic și, prin urmare, cele mai mari elemente interșanjabilitate depinde de locația lor în sistemul periodic, cu alte cuvinte, structura unui atom.

Folosind trasor arătat, de exemplu, calciu și magneziu, sunt o parte a osului poate fi înlocuită cu stronțiu, bariu sau radiu r. E. Metalele care, precum calciu și magneziu, aparțin unui al doilea (principal) grup periodic sistem. În mod firesc, în alte lumi, alte condiții și alte combinații sunt posibile, alte substituții.

Dar poate ființele vii de pe alte lumi să fie aranjate în mod fundamental diferit față de pământ? Fie elemente, cum ar fi carbon, azot, se completează toate organismele de pe Pământ, absent sau nu a jucat un rol major în structura biochimice a organismului?

Sa sugerat că siliciu, care, precum și carbon, este capabil de a se angaja într-o mare varietate de compuși care pot concura cu carbon, înlocuindu-l cu materii organice. Dar, în lumea de siliciu - unul dintre elementele cele mai comune. scoarța terestră este incomparabil mai mare decât cea a carbonului. Și o parte a corpului vine in cantitati mari: unele grupuri de organisme numit chiar siliciu (alge, plante superioare). Dar organismele de siliciu utilizate în mod avantajos pentru schelete de construcții și sprijinirea părți de celule, care apar in alte organe doar ca un microelement. El nu înlocuiți de carbon, în mod evident, pentru că ambele nu pot înlocui acest element în transformările biochimice în celulă.

Deci, în cazul în care există de carbon, materia vie trebuie să fie construit pe baza de carbon. Pentru a discuta problema dacă viața în detrimentul siliciului poate fi în cazul în care nu există nici un carbon, acum avem nici un motiv să.

Compoziția materiei vii include alte elemente, fără de care nu poate exista.

Printre acestea, de o importanță deosebită sunt azot, oxigen, hidrogen, carbon, sunt baza de proteine. Cu greu ne putem imagina substanță vie care nu conține proteine. Cu toate acestea, profesorul Piri în Anglia a exprimat recent ideea că viața poate exista fără proteine, acizi nucleici și în polimeri biologici generali.

Clasic, această definiție Engels a vieții ca mod de existență a organismelor de proteine ​​este confirmată de cele mai recente cercetări. Studiul compoziției chimice a organismelor, variind de la formele cele mai primitive, arată o unitate izbitoare în structura chimică de bază a materiei vii. El are întotdeauna proteine, aminoacizi, acizi nucleici; o parte din toate creaturile, cu excepția virusurilor, includ hidrați de carbon, minerale si apa. dacă organismele dintr-o formă primară a avut loc sau de la mai multe, sistemul de viață original de pe Pământ ar putea consta numai din aceste substanțe.

În ciuda mare varietate de condiții în mediul extern pe pământ timp de 2 miliarde de ani după apariția vieții pe ea, nu a ridicat nici o nouă combinație în structura chimică a materiei vii, care ar fi fost perfect natura sa de proteine ​​sau care ar putea să o înlocuiască.

Prin urmare, putem presupune că structura chimică a organismelor pe care le cunoaștem, în general, nu este determinată de condițiile specifice ale Pământului, dar mai întâi de toți factorii cosmici. Aproape toate elementele din tabelul periodic, care reflectă structura chimică a universului, o parte din lucrurile vii de pe Pământ. Aceasta indică caracterul cosmic al compoziției chimice a organismelor; ea nu poate fi fundamental diferit de organisme alte lumi.

Unitatea vieții este confirmată de studiul structurii fizice si chimice a protoplasmă. Fiecare sistem viu trebuie să fie caracterizată prin capacitatea de a schimba în mod continuu și, în același timp, pentru a menține consecvența în puterea proceselor de auto-reînnoire și de restaurare. Este imposibil de imaginat un astfel de sistem mobil constând din substanțe într-o singură fază fizică: solid, lichid sau gazos. Pentru viață este un sistem coloidal obligatoriu constând din toate cele trei faze.

Nu vă puteți imagina sistem viu numai lichid - ea ar răspândi și ar avea nici o formă; gazos - ar fi extins la infinit în spațiu; în solid, ar fi fost imposibil metabolismul. stare coloidală protoplasmei, aparent determină structura celulară a organismelor

Electron studii microscopice pentru a vedea cele mai bune structura celulei protoplasmei, o creștere a sute de mii de ori, deschis în fața noastră o imagine neașteptată a structurii materiei vii. Sa constatat, de exemplu, că cele mai mici „semințe“ în citoplasmă - mitocondrii, valoare care este de obicei un pic mai microni (0,001 mm, au un sistem complex de canale și membrane). Deoarece mitocondriile este conectat toate activitatea enzimatică a celulelor. Remarcabil, diagrama structura acestui „corp“ este aceeași și în celulele protozoare și cel mai complex dintre animalele superioare. Putem presupune că cea mai bună structura protoplasmei este determinată nu numai de condițiile specifice ale vieții pe Pământ, dar, de asemenea, tind să trăiască deloc sistem. Dar, în acest domeniu, încă mai au nevoie de cercetări suplimentare.

Astfel, deja acumulate de informații biologie permite definirea unor caracteristici de viață pe care acestea pot fi găsite doar în viața de pe Pământ. Problema de biologie spațiu - pentru a specifica faptul că cunoașterea, care determină proprietățile de organisme sunt datorate condițiilor specifice ale Pământului, și care sunt necesare și caracteristice vieții în general.

Pentru problemele biologiei spațiu și, în special, să examineze posibilitatea vieții unui model de agățat pe pământ poate stabili unele celule și organisme (cea mai mare parte unicelulare), cu potențialul de a suporta astfel de condiții de mediu care nu sunt capabile să reziste la organismele cele mai complexe.

Studiind organisme complexe, ne minunăm la varietatea fenomenelor vieții. Investigarea celulelor, descoperim unitatea nu mai puțin izbitoare a compoziției și structurii chimice a primar, funcția comună a tuturor celulelor, indiferent de nivelul de organizare a animalelor sau ale plantelor.

Pe Pământ, nu cunoaștem formele de viață care nu au structura celulara; Singurele excepții sunt virusurile care există în celulele altor organisme și nu se pot reproduce în afara celulei

Știința de celule - biologie celulara - susține că celula este unitatea de bază și forma de bază a unui sistem viu. Este posibil ca această poziție va fi valabil și pentru viața pe alte lumi. organisme unicelulare - bacterii și protozoare, toate celulele de plante și animale, posedă caracteristici comune caracterizează proprietățile materiei vii, pe care le-am vorbit deja.

Viața pe Pământ - o planetă supusă legilor generale ale cosmosului, nu poate depinde de factorii de spațiu. La rândul său, organismele vii, care afectează planeta, exercită influența lor asupra spațiului. Viața pe suprafața Pământului este susținută de energia solară, iar în materia vie ca Vernadsky a arătat, această energie este transferată în părțile mai adânci ale lumii. Microorganismele găsit chiar și la adâncimi mari în roca de bază, produc procese chimice și să se angajeze în circulația substanțelor elementelor chimice sunt acolo.

Influența factorilor cosmici asupra organismelor terestre este enorm. Soarele determină viața plantelor verzi care folosesc energia razelor vizibile în procesul de fotosinteză. Razele invizibile de lungimi de undă lungi (infraroșu) sunt principala sursă de energie termică din lume, precum și pe Venus și Marte. Toate celelalte procese care au loc cu degajare de căldură (activitate vulcanică, dezintegrare radioactivă, activitatea umană), da Pământul o cantitate infima de căldură în comparație cu radiațiile infraroșii de la soare.

Intensitatea radiației solare și legile de rotație a planetei depinde de clima, răspândirea și multiplicarea speciilor de plante și animale, fenomene periodice în natură și ciclul materiei. Recent, a studiat încordat impactul asupra climei și viața acelor procese care au loc în coroana solară; se pare că acestea sunt foarte importante.

Razele ultraviolete pe unde scurte au activitate chimică ridicată. Este cunoscut faptul că acestea sunt daunatoare pentru celulele vii. Cele mai scurte raze (cu o lungime de undă mai scurtă decât 380 nm), cel mai periculos, filtrate de stratul de ozon, în partea superioară a atmosferei Pământului. În general, se crede că în cazul în care atmosfera a fost lipsa acestor raze, viața ar fi imposibilă.

Razele ultraviolete cu o lungime de undă mai, penetrante prin atmosfera sunt importante pentru organisme, ca să promoveze formarea de anumite vitamine.

Studii recente indică faptul că razele ultraviolete unde scurte nu trebuie neapărat să distrugă toată viața de pe Pământ și în spațiu. La începutul vieții pe Pământ stratului de ozon din atmosferă, nu a fost, și rolul fotochimice de radiații ultraviolete este mult mai puternic. Aparent, este scurt razele ultraviolete, care contribuie la sinteza de aminoacizi, a jucat un rol important în originea vieții.

În organismele vii, gradul de sensibilitate la aceste raze este diferit: există organisme care sunt destul de stabile. Nu întotdeauna razele ultraviolete pătrund cojii și capacele corpului. Celulele pot produce substanțe speciale care protejează chimic sau pentru a întârzia razele ultraviolete, ca ecran. Este dovedit experimental că iradierea treptată poate creste rezistenta la aceste raze.

Partajați-le cu prietenii tăi