Проблема сущности жизни и ее происхождения на земле

Проблема сущности жизни и ее происхождения на земле

Волгоградский государственный университет

Курсовая работа по естествознанию

на тему:

Проблема сущности жизни и ее происхождения на земле.

Жизнь -- одна из форм бытия и одна из высших форм движения. Однако при всей очевидности, казалось бы, и наглядности феномена жизни познание сущности жизни, ее критериев, закономерностей развития -- дело чрезвычайно сложное. Показателем этой сложности служит факт, что до сих пор отсутствует определение жизни, которое удовлетворяло бы научным требованиям. Современная наука во взгляде на жизнь исходит из представлений о качественном отличии живого от неживого, о наличии общих свойств у растительного и животного мира, включая человека. Естественнонаучное познание жизни осуществляется по многим направлениям. Практически в него вовлечены все науки. И все же основная тяжесть выпадает на биологию -- науку о жизни.

Познание жизни -- первоочередная в числе задач, к решению которых человек приступил с момента своего осознанного существования. И это понятно, ибо жизнь для него -- первейшая ценность; она породила самого человека и ее биологические механизмы в совокупности с социальными факторами составляют суть человеческой природы.

Жизнь -- это естественный природный процесс, что предопределяет его познание средствами и методами науки, используемой для изучения всех природных явлений. Вместе с тем жизнь обладает специфическими свойствами, которые делают ее принципиально отличной от всех иных проявлений материального порядка, то есть речь идет о качественном своеобразии жизни.

Жизнь на Земле представлена громадным разнообразием форм, которым присуща возрастающая сложность строения и функций. Всем живым организмам свойственны два признака: целостность и самовоспроизведение. В ходе индивидуального изменения (онтогенеза) организмы приспосабливаются к внешним условиям, а смена поколений приобретает эволюционно-исторический характер (филогенез). Организмы выработали способность к относительной независимости от внешней среды (автономность). Одно из главных свойств всякого живого организма -- обмен веществ. Наряду с ним существенными признаками жизни являются раздражимость, рост, размножение, изменчивость, наследственность. Всякий живой организм как бы стремится к главному -- воспроизведению себе подобных.

Сущность жизни есть функция определенной материальной организации. Познание жизни выявило сложную структурно-функциональную природу биологических организмов. Долгое время в науке применялось понятие жизни, предложенное Ф. Энгельсом: “Жизнь есть способ существования белковых тел, и этот способ существования состоит по своему существу в постоянном самообновлении химических составных частей этих тел”.

По мере совершенствования методов и средств познания живых структур уточнялись представления о природе белка, характере обменных процессов в живом организме и взаимодействии его с окружающей средой. К познанию жизни подключились физика и химия, что позволило выделить молекулярный уровень биологической организации. Активно внедряются представления о физико-химической природе жизни, что якобы предопределяет возможность ее познания исключительно средствами физики и химии.

И пока ученые не выработали единого определения жизни воспользуемся таким понятием: жизнь -- это частичная, непрерывная, прогрессирующая и взаимодействующая со средой самореализация потенциальных возможностей электронных состояний атомов.

Философский интерес к проблеме жизни продиктован следующими обстоятельствами: во-первых, философским объяснением природы самого человека, что требует привлечения естественнонаучных представлений о жизни; во-вторых, необходимостью использования методологических принципов в ходе научного познания жизни; в-третьих, уяснением закономерностей структурно-функциональной организации живого, что способствует верному ответу на один из актуальнейших философских, мировоззренческих вопросов -- в чем смысл жизни человека?

Важным результатом философского и естественнонаучного познания жизни является вывод о единстве жизни на Земле.

Проблема происхождения жизни на Земле и возможности ее существования в других областях Вселенной издавна привлекала внимание как ученых и философов, так и простых людей. За последние годы интерес к этой "вечной проблеме" значительно возрос.

Это обусловлено двумя обстоятельствами: во-первых, значительными успехами в лабораторном моделировании некоторых этапов эволюции материи, проведшей к зарождению жизни, и во-вторых, стремительным развитием космических исследований, делающих все более реальным непосредственный поиск каких-либо форм жизни на планетах Солнечной системы, а в будущем и за ее пределами.

Глава 1. Взгляды на происхождение жизни и ее развитие.

Происхождение жизни -- один из самых таинственных вопросов, исчерпывающий ответ на который вряд ли когда-нибудь будет получен. Множество гипотез и даже теорий о возникновении жизни, объясняющих различные стороны этого явления, неспособны пока что преодолеть существенное обстоятельство -- экспериментально подтвердить факт появления жизни. Мы не знаем и, возможно, не узнаем никогда условий, в которых зародились структуры, обладающие свойствами живого. Вероятно, их воспроизведение в лабораториях -- дело будущего, но повторение его в масштабах планеты - совершенно невероятно.

Возникновение жизни на Земле, по оценкам ученых, имело место 3-4 млрд. лет назад. В результате сложных космических и земных преобразований зародились простейшие формы жизни, которые положили начало почти миллиону видов животных и около 400 тыс. видов растений, конечное число которых неизвестно и сегодня. Проблема происхождения жизни на Земле -- сложнейшая задача современной науки, интерес к которой никогда не ослабевал в связи с попытками человека проникнуть в собственную природу и историю. Решающая роль в прояснении тайны происхождения жизни отводится теоретическому познанию, изучению истории становления представлений о жизни и их философскому осмыслению. История взглядов на происхождение жизни уходит в далекое прошлое. Первые идеи возникновения жизни ограничивались рамками мифологических представлений. В мифах рождались легенды о возникновении одушевленных форм из неодушевленных. Охота и собирательство укрепляли связь людей с живой природой, углубляли понимание ее отличия от неживой.

Мифологическое сознание ограничивало познание: человек даже не осознавал факта своего рождения и происхождения. Наивные представления о мире как данности, явленной в целостной и гармоничной жизни, затемняли проблему ее возникновения. Все, мол, просто и естественно: возникновение, рождение жизни -- факт сам собой разумеющийся и не требующий объяснений.

Лишь по мере становления культуры, совершенствования средств познания, кристаллизации самосознания формируются два основополагающих взгляда на происхождение и развитие жизни. Это - креационизм и эволюционизм.

Креационизм -- концепция, объясняющая происхождение многообразия форм органического мира как акт божественного творения. Название учения происходит от латинского слова creatio, creations -- “создание”, “сотворение”. Креационизм исходит из того, что, несмотря на присущее человеку стремление разрешить вопрос о происхождении мира, он сам по себе не может добиться этого без помощи Бога, которому мир обязан своим существованием.

Корни креационизма уходят в эпоху глубокой античности. До сих пор известен древневавилонский миф о герое-боге Мардуке, который, обладая колоссальной силой, разорвал надвое чудовище Тиамат и создал из его спины небо, а из живота -- землю.

Исходя из имеющихся представлений о структуре живых организмов, основным компонентом которых является вода, в известной мере можно объяснить почему в поисках субстанций жизни упор всегда делался и на воду. На первых порах идея сотворения выглядела довольно просто: некто создает нечто и всегда из чего-то. Творец, созидатель (демиург) -- это искусный мастер, копирующий некую модель.

На новый уровень креационисткие представления выходят уже в библейские времена. Главная идея библейского ответа на вопрос о происхождении жизни, как частного случая сотворения мира, в том, что Бог создал мир из ничего -- не из готовой материи и не из собственного своего существа. Всему сущему предшествовала безначальная вечность, в которой творил один Господь. Именно им было положено новое начало, бытие -- мир видимый и невидимый.

В соответствии с Библией, начало жизни на Земле связано с пятым днем творения, когда появились рыбы и водяные твари, птицы и воздушные творения. На следующий день на земле являются разного рода животные, обитающие на суше. Не ясно было только -- для кого все это? И на седьмой день Бог сотворил человека “по образу Нашему, и по подобию Нашему”.

Креационистские представления о происхождении жизни и ее развитии господствовали в науке до возникновения эволюционного учения. Они являлись не только догмами официальной религии, их придерживалось подавляющее большинство естествоиспытателей. Отправляясь от факта многообразия форм органического мира, сторонники креационизма рассматривали это многообразие как результат Божественного творения. Они защищали идею неизменности видов и отрицали эволюцию.

Основу эволюционного подхода к проблеме возникновения жизни составляет идея развития, которая как методологический принцип познания живой природы начала оформляться в период XVII-- XVIII веков. Однако первые попытки носили характер стихийных, гениальных догадок. Наука еще не располагала достаточным естественнонаучным материалом, метафизический взгляд на природу не позволял подойти к исследованию подлинных источников развития.

Проблема развития -- важнейшая проблема философии. С решением ее на разных этапах связано преодоление кризисных состояний в становлении естествознания, что способствовало выходу науки о природе на новые уровни и открывало новые перспективы перед естествоиспытателями. Как известно, вопросы развития разрабатывались не только материалистами, идеалистическая философия также пыталась дать их решение со своих позиций. Естественно, что проблема развития является важной и для самой биологии. Более того, эта проблема, как свидетельствует история науки о жизни, выступает центром формирования основных положений и представлений современной биологии.

Концепция развития не может существовать только в рамках чистой философии. Философские конструкции должны подкрепляться знанием подлинных явлений, источников и причин их развития. Впервые концепция развития (в особенности органического) была сформулирована древнегреческими философами. Лосев А.Ф. подчеркивает, что именно в философии Аристотеля появляется диалектический результат живого развития жизни. Дальнейшая философская разработка этой идеи во многом зависела от решения целого ряда естественнонаучных проблем, которое, в свою очередь, требовало эффективной методологической основы.

Такая диалектическая взаимосвязь -- методологии и результатов конкретных наук -- принципиальное качество научного познания. История становления эволюционного учения подтверждает, какую важную роль в этом процессе играют философские взгляды естествоиспытателей. Так, в свое время широкое распространение в биологии получила аристотелевская идея градации органического мира, завершением которой явилась натурфилософская концепция “лестницы существ”. Ее сторонники представляли живую природу в виде восходящей “лестницы”, ступеньками которой выступают отдельные формы органического мира, располагающиеся в порядке повышения их сложности.

Эти взгляды дальнейшее воплощение получили в принципе непрерывности Г.В. Лейбница и его учении о всеобщей связи сущего. Лейбниц приходит к выводу о родстве всех живых существ и о их единстве с неорганической природой. “Идея “вездесущия” жизни, -- подчеркивал В. И. Вернадский, -- проникала философию Лейбница и едва ли можно сомневаться в том, что через нее она многообразным путем все время сохранялась и жила в той среде, в которой творила научная работа человечества”.

Воззрения швейцарского философа и естествоиспытателя Ш. Бонне (1720--1793) испытали влияние Лейбница. По мнению Бонне, органический мир в целом можно сравнить с организмом, в котором все элементы связаны между собой настолько тесно, что невозможно допустить отсутствие какого-либо из них. Хотя “лестница существ” у Бонне, в которую он включал также и сверхъестественные существа -- ангелов и т. п., отражала несогласие с искусственной классификацией Линнея, она была далеко от того, чтобы рассматривать внешнее сходство видов как результат единства их исторического происхождения. Концепция Бонне в своей основе не содержала идеи развития, так как основывалась на преформистских представлениях, согласно которым эволюция -- это развертывание вечно существующих зародышей, исключающее новообразования. Взгляды Бонне оказали сильное влияние на формирование естественнонаучных представлений французских материалистов.

Так, в произведениях французского энциклопедиста Ж. Б. Робине (1735--1820) “лестница существ” получает в основе своей материалистическое объяснение. Полагая материю одушевленной, Робине всем телам природы приписывал функции живого. В основе материи лежит, по его мнению, живая молекула, наделенная внутренней активностью. Единство жизни Робине объяснял с помощью закона непрерывности, якобы действующего в “лестнице существ”.

Французский материалист Ж.О. Ламеттри (1709--1751) высказал идею о возникновении живых форм из органических зародышей под влиянием внешней среды. Единство растительного и животного царства он усматривал в сходстве составляющих их элементов. Ламеттри в какой-то степени подходил к идее эволюции, но делал это с крайне механистических позиций, полагая, что различие между животным, растительным миром и человеком - чисто количественного порядка.

Более развернутый характер эволюционные идеи приобрели в учении Д. Дидро (1713--1784), который прямо ставил вопрос о качественной изменчивости органического мира. Предвосхищая некоторые положения эволюционного учения, Дидро считал, что человек как биологический вид имеет свою историю становления, равно как и другие живые существа.

Важную роль в разработке идеи развития и становления эволюционного учения сыграли труды выдающегося французского естествоиспытателя XVIII в. Ж.Л. Бюффона (1707--1788), автора знаменитой многотомной “Естественной истории”. Бюффон резко критиковал классификацию Линнея, построенную на идее неизменяемости видов. Он выступил против абсолютизации разрывов между видами и исходил из представления о постепенности переходов от одного вида к другому. В своей критике искусственной системы Линнея Бюффон впал в крайность. Он вообще стал отрицать возможность какой бы то ни было классификации, полагая, что виды -- не реально существующие в природе единицы, а искусственные, надуманные категории.

Одним из первых философов, сделавших попытку применить современное ему естествознание для объяснения строения и развития мира, был И. Кант. Неоднократные его ссылки на сочинения Бюффона, Бонне позволяют сделать вывод, что Кант был знаком с новейшей литературой по вопросам познания жизни. Значительное влияние на него оказали труды Лейбница и Лессинга. Признание эволюции живого и растительного мира явилось для Канта логическим завершением его космогонической гипотезы. Идея развития рассматривалась им как всеобщий принцип, применимый к познанию всех явлений, имеющих место на Земле. Фактический научный материал, которым располагала в то время биология, не мог дать Канту убедительных доказательств правильности его концепции. Тем не менее выводы, к которым он пришел, рассматривая живую природу, способствовали проникновению идеи эволюции в умы биологов. Кант предугадал сущность материалистического объяснения природы наследственного материала, совершенно верно подметив независимость его от внешних причин.

Во времена Канта господствовала идея неизменяемости и постоянства видов. Несомненно, знакомый с имеющимися точками зрения на эту проблему Кант не мог без должного обоснования говорить о возникновении новых видов. В то же время он не мог отрицать и тех изменений в органическом мире, которые нельзя было не заметить, изучая историю природы. Следствием этого явилась постановка Кантом вопроса о видоизменении и создании новых видов. Он выступает против идеи неизменности видов, против неизменности человека. Не принимая механистического толкования встречающихся в живой природе многочисленных фактов самого разнообразного сочетания признаков, он считал, что “случай или всеобщие механические законы не в состоянии породить такие сочетания”.

Возможность доказательства общности происхождения “великого множества” видов живых организмов, населяющих Землю, Кант видел в создании естественной истории как самостоятельной науки. Высказываясь в защиту исторического подхода, Кант горячо выступает против идеи множества локальных актов творения.

В этот же период немецкий естествоиспытатель К. Ф. Вольф (1734--1794) опубликовал свою диссертацию “Теория зарождения”, в которой опроверг учение о преформации и научно обосновал теорию эпигенеза.

Смелую попытку распространить идеи развития на человеческую историю предпринял ученик Канта И. Г. Гердер. В его теории органических сил идея развития приобретает всеобщий характер. Из области поэзии, языка, мышления Гердер переносит ее на всю природу. В труде “О переселении душ” он излагает взгляды на развитие животного мира, которые затем в его основном труде “Идеи к философии истории человечества” выражаются в форме всеобщего закона природы.

Большой вклад в развитие эволюционных представлений внесли Эр. Дарвин, К.Ф. Кильмейер и в особенности французский натуралист Ж. Б. Ламарк (1744-1829).

В 1809 г. Ламарк опубликовал “Философию зоологии”, которая содержала его основные возражения против метафизической идеи вечности и неизменности видов. Впервые в истории науки в этом труде была последовательно изложена идея о постепенном развитии всех организмов из простейших форм жизни, сделана первая попытка объяснить это развитие действием естественных сил, влияющих на организацию растений и животных. Согласно Ламарку, развитие органического мира осуществляется путем естественной “градации”, как постепенный переход от простейших форм биологической организации к усложняющимся и совершенствующимся. Движущей силой такого развития выступает “постоянное стремление природы” к усложнению строения организмов. Это -- первый принцип эволюции. Здесь не учитывается влияние условий существования. Наоборот, в постоянной, неизменной среде градация должна обнаруживаться в чистом виде. Но в реальной природе не существует таких условий. Поэтому организмы под действием самых разнообразных фактов вынуждены изменять свои привычки, что влечет за собой изменение строения, нарушающее правильность “градации”. Это-- второй принцип исторического развития организмов. Заметим, что в дальнейшем в аргументах ламаркистов он занял главное место.

Идеей эволюции Ламарк нанес ощутимый удар телеологии (учение о наличии в природе, обществе объективных, внечеловеческих целей). Некоторые противоречия, присущие ламаркизму, послужили впоследствии поводом для дискредитации со стороны антиэволюционистов самой идеи эволюции. Они также явились одной из причин того, что многие материалистически мыслящие естествоиспытатели не приняли идей Ламарка.

Особенно ожесточенные нападки на теорию Ламарка были предприняты французским биологом Ж. Кювье (1769--1832), игравшим исключительную роль в науке в первой половине XIX в. Исследования Кювье способствовали внедрению сравнительного метода в анатомию и палеонтологию. Широкое распространение получили сформулированные им принципы приспособленности организма к условиям среды и взаимозависимости отдельных частей и органов внутри организма. В его работах креационизм приобрел свою наиболее завершенную форму. Защищая идею неизменности видов, внутри которых возможны лишь отдельные изменения в рамках индивидуальных различий, Кювье отстаивает телеологические принципы, сущность которых сводится к следующему: всякое “организованное существо” образует целое, представляющее единую замкнутую систему, взаимодействие и соответствие частей которой подчинено одной конечной цели.

Против воззрений Кювье резко выступил Э.Ж. Сент-Илер. Выражая несогласие с положением о четырех типах животных, выдвинутым Кювье, Сент-Илер развил идею о единстве плана строения животных. Эта идея не удержалась в науке. Но ее обоснование привело к концепции трансформации живых форм, то есть укрепило идею развития органической природы. Вместе с тем, хотя Сент-Илер отбросил телеологические положения, содержащиеся в концепции эволюции Ламарка, он придал ей более механистический характер.

Разработка эволюционной идеи была продолжена И.В. Гете, русскими учеными И.Е. Дядьковским (1784--1841) и особенно К.Ф. Рулье (1814--1858), которые подчеркивали определяющую роль внешних условий в существовании живых организмов. Наряду с развитием эволюционного учения в этом направлении шел процесс разработки идей, придававших первостепенное, а иногда и решающее значение внутренним факторам. Существенную роль здесь сыграл Карл Бэр. Ему принадлежит заслуга установления связи между онтогенезом и филогенезом, подтвердившей идею исторического единства органических форм.

Накопленный длительным развитием биологической науки фактический и теоретический материал требовал своего объяснения в рамках общей концепции, диалектически отражающей противоречивые процессы развития в живой природе. Такое объяснение было дано Ч. Дарвином, который вскрыл и объяснил источники и движущие силы этой эволюции. В основу теории эволюции им были положены следующие материальные факторы: наследственность, изменчивость и естественный отбор. Его учение о естественном отборе стало ключевым в решении многих проблем эволюции органического мира. В 1859 г. был выпущен главный труд всей жизни Ч. Дарвина -- “Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь”. Первое издание книги в количестве 1250 экземпляров было распродано за один день. С тех пор вышли тысячи экземпляров труда Дарвина.

В чем же состоял революционный переворот в естествознании и мировоззрении, совершенный Ч. Дарвиным?

Глава 2. Естественнонаучные представления о жизни и ее эволюции.

Дарвин вскрыл движущие силы эволюции живой природы. Он попытался понять и объяснить действительную природу внутренних противоречий органического мира. Его теория не только объясняет характер этих противоречий, но и указывает пути, по которым они разрешаются в мире животных и растений.

Значительное место во всех трудах Дарвина, и в частности, в “Происхождении видов”, занимают доказательства самого факта органической эволюции.

Сейчас общепризнанно, что в основе всего живого лежат сходные химические соединения группы белков, среди которых особое положение имеют нуклеопротеиды. Это -- соединения белковых тел и нуклеиновых кислот. Нуклеопротеиды составляют основной компонент клеточного ядра растений и животных. Исследования в области молекулярной биологии показали, что нуклеиновые кислоты ответственны за многие важные процессы жизнедеятельности организмов. При этом особую роль играют макромолекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и рибонуклеиновой кислоты. (РНК). Молекула ДНК во взаимодействии с другими субстанциями клетки определяет синтез белка и ферментов, регулирующих обмен веществ в организме. Белки и нуклеопротеиды (в особенности ДНК и РНК) являются обязательной составной частью всех биологических организмов. Следовательно, с точки зрения химической эволюции они лежат в основе жизни всех известных на Земле биологических форм.

Помимо этого между неживой и живой природой существует извечная, непрерывная связь. “Между косным и живым веществом есть -- непрерывная, никогда не прекращающаяся связь, которая может быть выражена как непрерывный биогенный ток атомов из живого вещества в косное вещество биосферы, и обратно. Этот биогенный ток атомов вызывается живым веществом. Он выражается в непрекращающемся никогда дыхании, питании, размножении и т. п.”.

Страницы: 1, 2