Mavzu: Hayot paydo bo`lishi haqidagi zamonaviy tasavvurlar. Reja: Kirish

Yerda jonli tabiat to‘g‘risida hozirgi zamon tabiatshunoslari qarashlari.

Hozirgi vaqtda hayotning kelib chiqishi haqida 5 ta ilmiy tushuncha mavjud:
1.Hayotning jonsizdan, ma'lum fizikaviy va kimyoviy qonunlarga bo'ysunishi (abiotik tushuncha);
2."Golobioz" gipotezasi - protobiont yoki biodio tushunchasi, qandaydir hujayradan oldingi ajdodlar, boshlang'ich "yashovchan" tuzilmalar;
3."Genobioz" gipotezasi, ya'ni genomni barcha tirik hujayra tuzilmalarining relikt ajdodi sifatida izlash, uning kelib chiqishida RNK asosiy rol o'ynagan deb faraz qilish;
4.Hayotning statsionar holati tushunchasi - hayot doimo mavjud bo'lgan, hayotning boshlanishi mavjud emas;
5.Hayotning yerdan tashqarida kelib chiqishi - hayot koinotdan Yerga keltirildi (panspermiya tushunchasi).
Hayotning kelib chiqishi haqidagi ta'limotlarning rivojlanishida butun hayot yolg'izlikdan kelib chiqadi degan nazariya - biogenez nazariyasi muhim o'rin tutadi.
1688 yilda italiyalik biolog F.Redi ochiq va yopiq idishlar bilan bir qator tajribalar o'tkazgandan so'ng, go'shtda paydo bo'ladigan oq mayda qurtlarni pashsha lichinkalari ekanligini isbotladi va printsipni shakllantirdi: barcha tirik mavjudotlar tirik mavjudotlardan.
1860 yilda Paster bakteriyalar hamma joyda bo'lishi va jonsiz moddalarni yuqtirishi mumkinligini ko'rsatdi. Ulardan qutulish uchun pasterizatsiya deb ataladigan sterilizatsiya kerak.
Biroq, hayotning kelib chiqishi nazariyasi sifatida biogenez asossizdir, chunki u tirikni jonsizga qarama-qarshi qo'yganligi sababli, u fan tomonidan rad etilgan hayotning abadiyligi haqidagi g'oyani tasdiqlaydi.
Abiotik tushuncha. Abiogenez - hayotning jonsizlardan kelib chiqishi haqidagi g'oya - hayotning paydo bo'lishi haqidagi zamonaviy nazariyaning dastlabki gipotezasi.
1924 yilda mashhur biokimyogar A.I. Oparin 4-4,5 milliard yil oldin ammiak, metan, karbonat angidrid va suv bug'laridan iborat bo'lgan er atmosferasida kuchli elektr zaryadlari bilan hayotning paydo bo'lishi uchun zarur bo'lgan oddiy organik birikmalar paydo bo'lishi mumkinligini aytdi.
Akademik Oparinning bashorati amalga oshdi. 1955-yilda amerikalik tadqiqotchi S.Miller gazlar va bugʻlar aralashmasidan elektr zaryadlarini oʻtkazib, eng oddiy yogʻ kislotalari, karbamid, sirka va chumoli kislotalari hamda bir qancha aminokislotalarni oldi.
Shunday qilib, 20-asrning o'rtalarida ibtidoiy Yer sharoitlarini ko'paytirish sharoitida oqsilga o'xshash va boshqa organik moddalarning eksperimental abiogenetik sintezi amalga oshirildi.
Oparinning Yerda hayotning paydo bo'lishi haqidagi farazi tirik organizmlar yo'lida hayot kashshoflarining (probiontlar) kimyoviy tuzilishi va morfologik namoyon bo'lishining bosqichma-bosqich murakkablashishi g'oyasiga asoslanadi. Dengiz, quruqlik va havo tutashgan joyda murakkab organik birikmalar hosil boʻlishi uchun qulay sharoitlar yaratilgan. Oqsillarning konsentrlangan eritmalarida nuklein kislotalar, quyqalar jelatinning suvli eritmalarini hosil qilishi mumkin. A.I. Oparin bu quyqalarni koaservat tomchilari yoki koaservatlar deb ataydi. Uyg‘onish davrdagi geografik kashfiyotlar, o‘simlik va hayvonot dunyosiga qiziqishini kuchayadi. Bu davrda hayvonlar va o‘simliklar to‘g‘risida ko‘plab asarlar paydo bo‘ldi. Ana shu davrda italiyalik botanik A.Chezalpino guli, urug‘i va mevasining tuzilishiga binoan o‘simliklarni tasnif qilishga urinib ko‘rdi, uning asarlarida metamorfoz, tartib va tur to‘g‘risidagi ayrim tushunchalar ilk bor uchraydi. Koaservatlar eritmada ajratilgan organik ko'p molekulyar tuzilmalardir. Ular tirik mavjudotlar emas. Ularning paydo bo'lishi hayotdan oldingi hayotning rivojlanish bosqichi sifatida qaraladi. Hayotning paydo bo'lishining eng muhim bosqichi oldingi avlodlarning xususiyatlarini o'z-o'zidan ko'paytirish va meros qilib olish mexanizmining paydo bo'lishi edi. Bu nuklein kislotalar va oqsillarning murakkab komplekslarining shakllanishi tufayli mumkin bo'ldi. O'z-o'zini ko'paytirishga qodir nuklein kislotalar oqsillar sintezini nazorat qila boshladilar, ulardagi aminokislotalarning tartibini aniqladilar. Va oqsil fermentlari nuklein kislotalarning yangi nusxalarini yaratish jarayonini amalga oshirdi. Shunday qilib, hayotning asosiy xususiyati - o'xshash molekulalarni ko'paytirish qobiliyati paydo bo'ldi.
Abiogenetik gipotezaning kuchliligi uning evolyutsion tabiati, hayot materiya evolyutsiyasining muntazam bosqichidir. Gipotezaning asosiy qoidalarini eksperimental tekshirish imkoniyati.
Koaservat tomchilarida siz hayotning kelib chiqishining hujayradan oldingi fazalarini taqlid qilishingiz mumkin.
Oparin gipotezasining zaif tomoni genetik kodning molekulyar tuzilmalari bo'lmaganda proto-yashovchi tuzilmalarni ko'paytirishga imkon berdi. Oparin gipotezasi koaservat tuzilmalarini eksperimental ko'paytirishga maxsus talablarni qo'yadi: kimyoviy jihatdan murakkab tuzilishga ega "birlamchi sho'rva", biogen kelib chiqadigan elementlar (fermentlar va kofermentlar).
Abiogenik gipoteza biologik hayotning abadiyligi va boshlanmasligi g'oyasini himoya qiluvchi olimlar tomonidan qat'iy rad etishni o'z ichiga oladi.
Rus biokimyogari S.P.Kostychev o'zining "Yerda hayotning paydo bo'lishi to'g'risida" risolasida eng oddiy organizmlar barcha zavod va zavodlarga qaraganda murakkabroq ekanligini va hayotning tasodifiy paydo bo'lishi ehtimoldan yiroq emasligini, hayot hech qachon o'lik materiyada yaratilmasligini ta'kidlaydi.
16-17 asrlarda hayvonlar to‘g‘risida bir qancha ensiklopedik asarlar paydo bo‘ldi. Shveysariyalik olim K.Gesnerning 5 jildli “Hayvonlar tarixi”, italiyalik U.Aldrovandining 13 jildli monografiyasi shular jumlasidandir.
16-asrda mikroskopning kashf etilishi biologiyaning rivojlanishi uchun katta ahamiyatga ega bo‘ldi. Angliyalik R.Guk tomonidan hujayraning kashf etilishi, ingliz T.Millington va nemis R.Kamerarmus tomonidan o‘simliklarda jinsiy tafovutlarning, italyan Malpigi va ingliz N.Gryu tomonidan o‘simlik to‘qimalari va kapillyar qon tomirlarining kashf etilishi mikroskop ixtiro qilinishi bilan bog‘liq.
17-asr oxiri va 18-asr boshlarida o‘simlik va hayvonlarning sun’iy sistemasini yaratish borasida bir qancha urinishlar bo‘ldi. Hayvonlar va o‘simliklarning sun’iy sistemasini shved tabiatshunosi K.Linney o‘zining “Tabiat sistemasi” asarida taklif qildi. Linney o‘z sistemasida turlarning o‘zgarmasligi, dunyoni ilohiy kuch tomonidan yaratilganligi to‘g‘risidagi metafizik g‘oyani yoqlab chiqdi. Linneyning binar nomenklaturasi (turni urug‘ va tur nomlari orqali atalishi) o‘simliklar va hayvonlar sistemasida ayniqsa katta ahamiyatga ega bo‘ldi.
Fransuz olimi J.B.Lamark tiriklik pog‘onasini evolyutsiya nuqtai nazaridan tushuntirib berdi. Tirik organizmlarning tubdan yuksak formalargacha takomillashib borishi uning fikricha organizm uchun xos bo‘lgan ikki progressga intilish tufayli sodir bo‘lgan. Lamark evolyutsiyani to‘g‘ri tushuntirgan bo‘lsa-da, uning asosiy sabablarini ochib berolmadi.
T.Shvann tomonidan asoslab berilgan hujayra nazariyasi organik dunyoning birligini tushunib olishda katta ahamiyatga ega bo‘ldi. 19-asrning o‘rtalarida o‘simliklarning oziqlanish xususiyati va uning hayvonlarnikidan farq qilishi hamda tabiatda moddalar aylanishi prinsiplari kashf etiladi.
19-asrda Ch.Darvin tomonidan evolyutsiya nazariyasining ishlab chiqilishi biologiyaning rivojlanishi tarixida ayniqsa katta ahamiyatga ega. Uning “Turlarning paydo bo‘lishi” asarida evolyutsiyaning asosiy mexanizmi – tabiiy tanlanish ochib beriladi. Biologiyada Darvin g‘oyalarining g‘alabasi bilan evolyutsion solishtirma anatomiya, evolyutsion embriologiya, evolyutsion paleontologiya kabi yangi yo‘nalishlarga asos solindi. Hujayraning bo‘linishi, jinsiy hujayralarning yetilishi, urug‘lanishi hamda u bilan bog‘liq bo‘lgan mitoz va meyozda xromosomalarning taqsimlanishini o‘rganish sohasida erishilgan muvaffaqiyatlar jinsiy hujayralar yadrosida irsiy axborotning saqlanishi to‘g‘risida ko‘plab g‘oyalarning paydo bo‘lishiga olib keldi. Ana shu davrda G.Mendel tomonidan irsiylanish qonuniyatlari ochilishi bilan genetika faniga asos solindi. Mendel ochgan qonunlar asosida mutatsiya va irsiyatning xromosoma nazariyalari ishlab chiqildi. Xromosoma nazariyasini G.Morgan va shogirdlari V.Iogansenning sof liniya to‘g‘risidagi ta’limotiga asoslanib gen, genotip, fenotip tushunchalarini ishlab chiqishdi.
Yerda hayotning paydo bo‘lishi va uning dastlabki taraqqiyot davri to‘g‘risida turli gipotezalar mavjud. Ko‘pchilik olimlarning fikriga ko‘ra, biologik evolyutsiyadan oldin suv havzalarida aminokislotalar, oqsillar va boshqa organik birikmalar paydo bo‘lishi bilan bog‘liq, uzoq davom etgan kimyoviy evolyutsiya bo‘lib o‘tgan. Dastlabki atmosfera tarikibida kislorod bo‘lmagan. Atmosfera, asosan, metan, karbonat angidrit, suv bug‘i va vodoroddan tashkil topgan bo‘lib, kislorod birikkan holda bo‘lgan. Evolyutsiya tufayli dastlabki murakkab organik birikmalardan asta-sekin ibtidoiy organizmlar vujudga kelgan. Ular oqsil va nuklein kislotadan tarkib topgan va irsiy o‘zgarish qobiliyatiga ega bo‘lgan. Keyinroq anorganik moddalardan kimyoviy sintez va fotosintez yo‘li bilan organik moddalarni sintez qila oladigan organizmlar paydo bo‘lgan. Fotosintez tufayli hosil bo‘ladigan erkin kislorod atmosferada to‘plana borgan. Avtotrof organizmlar kelib chiqishi bilan o‘simlik va hayvonlar evolyutsiyasi uchun keng imkoniyat tug‘ilgan.
Organizmlar hayot faoliyatining eng qadimgi izlari bundan 2,6-3,2 mlrd. yil va undan ham oldinroq paydo bo‘lgan arxey jinslarida saqlangan, ular bakteriyalar va ko‘k-yashil suvo‘tlar qoldiqlaridan iborat. Proterozoy jinslarida topilgan organik moddalar ancha xilma-xildir. Proterozoyda dastlabki ko‘p hujayrali hayvonlar paydo bo‘lgan, chunki proterozoy oxiridagi yotqiziqlarda skeletsiz bir qancha hayvonlar – bulutlar, meduzalar, marjonlar va boshqa organizmlarning izlari va yadrolari aniqlangan.
Evolyutsiya muhitda moslashish jarayoni tarzida borgan va irsiy o‘zgaruvchanlik, yashash uchun kurash, tabiiy tanlanish uning asosiy omili bo‘lgan. Ba’zan organizmlar juda katta sifat o‘zgarishlariga uchragan. Evolyutsiya, odatda, oddiy shakldan murakkab shaklga o‘tishdan iborat bo‘lgan. Bir xil organizmlarning rivojlanishi muhitga uncha moslashmagan ikkinchi bir xil organizmlarning halok bo‘lib yo‘q bo‘lishiga olib kelgan.
Yerda hayot paydo bo‘lishining ikkita varianti mavjuddir. Ulardan biriga ko‘ra, hayotning vujudga kelishi yagona “jonli molekulaning” tasodifan hosil bo‘lishining natijasi bo‘lib, uning tuzilishiga jonlilikning butun kelgusidagi taraqqiyot rejasi qo‘yilgandir. Boshqa nuqtai nazarga ko‘ra esa, hayotning vujudga kelishi materiyaning qonuniy evolyutsiyasi natijasidir.
Hayotning moddiy asoslari 20 asrda, hayotning vujudga kelishi to‘g‘risidagi birinchi modellar yaratila boshlandi. 1924 yilda A.I.Oparinning “Hayotning kelib chiqishi” kitobida birinchi marta tabiiy-ilmiy konsepsiya ifoda etildi. Unga ko‘ra hayotning yuzaga kelishi – Yerda uzoq davom etgan evolyutsiya natijasi bo‘lib, bu jarayon kimyoviy, so‘ngra esa biokimyoviy xususiyat kasb etgan.
Bu konsepsiya ilmiy doiralarda eng katta e’tiborga sazovor bo‘ldi. Jonli tizimlar rivojlanishining quyidagi bosqichlarini ajartish mumkin, ya’ni dastlab eng oddiydan, so‘ngra esa borgan sari murakkablashib borgan. Moddiy jihatdan olganda, hayotning shakllanishi uchun avvalo uglerod zarurdir. Yerdagi hayot ushbu elementga asoslangan bo‘lib, uglerod hayotning asosini tashkil etadi.