Жанн Батист Ламарк считал, что лестница существ есть следствие эволюции живых организмов от низших микроскопических к высшим. Он полагал, что причиной эволюции является присущее живым организмам свойство стремление к совершенству. В своём выдающемся труде «Происхождение видов путём естественного отбора» (1859) Чарльз Роберт Дарвин выдвинул три основных фактора, определяющих эволюцию жизни: изменчивость, наследственность и естественный отбор.
Именно так происходила эволюция жизни: сначала ускоренно в условиях космического пространства, а затем на нашей планете. Мы представляем картину возникновения жизни как единый процесс космической и земной эволюции. При этом огромную роль играли вихри плазменного вещества. Как на Земле, так и на Солнце вихри в северном его полушарии имеют левое вращение, в южном правое. Для возникновения предшественников жизни были все необходимые условия только в вихрях левого вращения. Особую роль играл переход от сверхвысоких температур разогретой плазмы к сверхнизким температурам.
Мы полагаем, что жизнь зародилась до основания Земли в условиях вихревых плазменных потоков вещества, в котором содержались водород, окись углерода, метан, соединения азота и вода в достаточных количествах. При температурах ниже 800°С совершались чрезвычайно бурные реакции между водородом, окисью углерода и простейшими соединениями азота. Эти реакции протекали ускоренно в присутствии катализаторов: магнетита и гидратированных силикатов.
Наличие подобных шариков в коридоре падения Тунгусского феномена свидетельствует о том, что в вихревом уединённом вихре продолжались процессы образования минералов, органики и живых веществ. Исследования показали, что входящие в их состав органические соединения обычно синтезируются на поверхности силикатных зёрен и магнетита в среде плазменного вихря. Так, под микроскопом было обнаружено наличие значительного количества органических веществ в виде округлённых флюоресцирующих частиц с диаметром от 1 до 3 микрон.
Маленькие ядрышки магнетита или гидратированных силикатов обнаружены в центре этих частиц. Вместе с тем, плазменное тело обладало живительной силой, следствием чего в результате Тунгусского феномена стал ускоренный рост деревьев в этом районе (как молодых, так и переживших катастрофу) и резко (в 12 раз!) возросла частота мутаций у местных сосен [9]. Несомненно, что в недрах плазменного вихря были все необходимые условия для протекания процессов синтеза органических соединений и одноклеточных живых организмов.
Внутри плазменного вихревого самоорганизующегося потока образовались нежёсткие связи, которые подчиняются особой, квазигиперболической статистике микроскопических частиц. Эта статистика значительно отличается от обычной, «гауссовской». Как и вихревой плазменный поток в целом, так и квазигиперболические системы внутри его всегда способны к самоорганизации. Итогом любой самоорганизации является естественный отбор.
В процессе фазового перехода из газового состояния в жидкое, а затем и в твёрдое состояние, возникали центры кристаллизации в виде флюоресцирующих шариков магнетита или гидратированных силикатов, сформировавшихся значительно раньше. Самоорганизация производит красоту, а красота в плазменном вихревом потоке создаёт жизнь. Вот почему красота спасёт мир. Ажурная симметрия одинакова во всех частях новообразований. Так и в плазменном вихревом потоке рождались первые минералы, органика и живые клетки из неживого вещества.
Хиральность одно из наиболее загадочных свойств живой материи. Хиральными называют объекты, которые являются зеркальным отражением друг друга. Впервые о хиральности живой материи заговорил французский естествоиспытатель Луи Пастер (1822-1895) в середине XIX века. Проведённые Пастером эксперименты показали, что некоторые вещества, описываемые одинаковыми химическими формулами, могут иметь разные свойства. Например, при растворении в воде они обладают оптической активностью то есть вращают плоскость поляризации падающего на раствор света. При этом одно и то же вещество в каких-то случаях вращает плоскость поляризации по часовой стрелке, а в каких-то против.
Голландский химик Вант-Гофф (1852-1911) доказал, что такое различие обусловлено разным пространственным расположением атомов в молекуле вещества. При обычном химическом синтезе «правые» и «левые» молекулы образуются в одинаковых количествах, и соответствующее вещество оказывается оптически неактивным. В случае же живых организмов образуются асимметричные соединения: аминокислоты и сахариды встречаются в природе только в какой-то одной из двух зеркально симметричных форм. Так, большинство аминокислот, из которых построены белки человеческого организма, являются «левыми» формами. В результате сделанного Пастером открытия проблема происхождения жизни вышла на молекулярный уровень. Необходимо было понять, по какой причине появившиеся на Земле живые организмы оказались связанными только с одним из двух абсолютно равнозначных способов взаимного расположения атомов в пространстве.
Ещё в 1998 году группа астрономов под руководством Джереми Бейли из университета Нового Южного Уэльса в Сиднее изучала туманность Ориона и обнаружила, что определённые участки туманности заполнены поляризованным по кругу электромагнитным излучением инфракрасного диапазона. Подобное излучение имеется и в окрестностях нашего Солнца.
Взаимодействуя с атомами, поляризованное по кругу излучение может их разрушить. В зависимости от направления поляризации вправо или влево оно разрушает либо «правые», либо «левые» молекулы. Соответственно, в тех участках туманности Ориона, которые исследовал Бейли и его коллеги, будет преобладать только один вид аминокислот: либо «левые», либо «правые».
Точно такая же ситуация могла сложиться в той области космического пространства, в которой происходили вихревые выбросы солнечного вещества. В этом случае асимметрия молекул живого вещества на Земле получает вполне адекватное объяснение.
Реакции ускорялись также за счёт ионизирующей радиации. Такая радиация возбуждала многие химические реакции, включая ускоренное образование молекул, способных к самовоспроизведению. Быстрая эволюция первых форм микроскопической жизни возникла до образования Земли в космических условиях благодаря вихревому выбросу материи из Солнца и её быстрому и глубокому охлаждению, что надёжно сохраняло упавшие «семена жизни» во многих местах атмосферы и поверхности Земли, что обеспечило их параллельное развитие и разнообразие форм.
Спектр солнечной вспышки представляет собой яркие эмиссионные линии водорода, гелия, ионизованного кальция и других элементов. В составе солнечного вещества выделяется одна наиболее яркая зелёная линия, которая принадлежит атому железа, лишённому 13 электронов. Практически с самого начала на Солнце в малых количествах уже существуют химические элементы всей таблицы Менделеева, в том числе и с высоким атомным весом, что достаточно для редких выбросов плазменным вихревым потоком, создающим живое вещество.
Химический элементарный состав живого вещества включает в себя около 60 элементов, атомы которых создают в живых организмах сложные молекулы в сочетании с водой и минеральными солями. Эти молекулярные постройки представлены углеводами Cn H2n On, липидами жироподобными веществами, белками (сочетание 20 различных аминокислот) и нуклеиновыми кислотами (ДНК и РНК). Нуклеиновые кислоты регулируют естественный синтез белка в организмах и осуществляют передачу наследственной информации из поколения в поколение.
Древнейшая жизнь существовала в качестве гетеротрофных бактерий, получавших пищу и энергию от органического материала абиогенного происхождения. В свете новых данных неизбежно следует вывод о раннем зарождении жизни в процессе формирования Солнечной системы в космических условиях. Древнейшими в геологической истории нашей планеты были прокариоты, следы жизнедеятельности которых выявлены в древнейших докембрийских отложениях земной коры.
Прокариоты подразделяются на подцарства бактерий и сине-зелёных водорослей. Бактерии представляют собой наиболее распространённые в биосфере организмы. Самые мелкие шаровидные бактерии имеют диаметр менее 0,1 мкм. Подавляющее большинство бактерий имеет формы прямых и изогнутых палочек толщиной в пределах 0,5-1 мкм и длиной 2-3 мкм.
Основным направлением эволюционного процесса являются биологический прогресс и регресс. Это означает либо успех данной группы живых организмов, либо упадок. При успехе живых организмов наблюдается увеличение их численности, расширение ареала обитания. Вместе с успехом приходит видоизменение и адаптация к новым условиям. Упадок данной группы живых организмов свидетельствует об их неспособности приспособиться к изменениям условий среды. В процессе эволюции многие виды обнаруживали заметный прогресс, который затем сменялся регрессом.
Обратимся к рассмотрению исторических памятников, оставленных нам в назидание Господом Богом в древних пластах Земли. Изучая последовательно слои пород в Южной Англии, У. Смит в 1794 году установил, что в каждом слое содержатся характерные окаменелые останки животных, отсутствующие в других слоях. Это открытие позволило строить карты, на которых показывались характерная жизнь в далёкие исторические времена.
В осадках, превращающихся в породы, часто хорошо сохраняются останки животных и растительных организмов. Они свидетельствуют, что условия жизни на Земле с течением времени меняются. Вместе с изменением геологической обстановки видоизменяется растительный и животный мир. Одни растения и животные вымирали, на смену им приходили видоизменённые формы, приспособившиеся к новым условиям. При этом более простые формы легче переносили изменения условий жизни. Поэтому современные простейшие организмы мало отличаются от древних. Другие организмы, приспособленные только к специфическим условиям той или иной геологической эпохи, вымирали вслед за изменением обстановки. Таким образом, геологические эпохи характеризуются теми или иными видами животного или растительного мира.
Вместе с тем, новые виды, размножаясь, сами стали активно влиять на условия обитания, чем увеличивали длительность существования своих популяций. Французские химики Ж.Б. Дюма (1800-1884), Ж. Бусенго (1802-1887), немецкий химик Ю. Либих (1803-1873) и некоторые другие исследователи выяснили значение зелёных растений в газовом обмене земного шара и роль почвенных растворов в питании растений. Было установлено исключительное значение углекислоты и воды в образовании зелёных растений и вообще живых организмов.
Французский натуралист Ж.Б. Ламарк (1744-1829) писал: «В природе существует особая сила, могущественная и непрерывно действующая, которая обладает способностью образовывать сочетания, умножать их, разнообразить их». Далее Ж. Ламарк отмечал, что «влияние живых организмов на вещества весьма значительно, потому что эти существа, бесконечно разнообразные и многочисленные, с непрерывно сменяющимися поколениями, покрывают своими постоянно накапливающимися и всё время отлагающимися останками все участки земного шара».
По своей сути эволюция это своеобразное развитие Царства Божия на Земле. Применение идеи эволюции в палеонтологии позволило достаточно точно оценить продолжительность Дней Творения и создать всемирную шкалу относительного геологического времени, то есть создать геохронологию Земли [11]. В этой шкале наиболее крупные отрезки времени, характеризующие развитие одних и вымирание других организмов, именуются эрой, а отложения, образовавшиеся за соответствующую эру, группой.
Самая древняя эра архейская предполагалось ранее отсутствие в её породах достоверных органических останков. Однако впоследствии было доказано наличие в этих слоях микробиологической жизни. За архейской эрой следуют протерозойская (первичной жизни), палеозойская (древней жизни), мезозойская (средней жизни), кайнозойская (новой жизни). В самый поздний период кайнозойской эры (четвертичный) появился человек. Всемирная шкала относительного геологического времени ясно показывает, что по сравнению с другими видами живых организмов человечество, как вид, находится ещё на самой ранней стадии младенчества и ему предстоит жить, развиваясь и совершенствуясь, в течение многих сотен миллионов лет в будущем.
Жизнь на Земле однотипна в том смысле, что генетический код любого организма, любого биологического вида собран из сходных органических соединений. Все живые существа на Земле родственники, происходящие от простейших микроорганизмов, «семян жизни».
Главное направление, ось эволюции это и есть ствол генеалогического древа жизни, путь усложнения клеточных структур, нервной системы, головного мозга. Организмам присуще стремление к осуществлению заложенной в каждом из них цели, наилучшего приспособления к внешним условиям. Они способны переносить широкий диапазон физических условий: от температуры около абсолютного нуля до примерно ста градусов по Цельсию, высокие дозы электромагнитной и корпускулярной радиации, то есть условия, характерные для остывающего плазменного вихря в космическом пространстве.
Рис. 30. Схема эволюции жизни на Земле. Сайт showslide.ru
Бесплатные презентации
В дальнейшем в ходе геологической истории эволюция биосферы происходила и происходит как разрешение противоречия между безграничной способностью организмов к размножению и ограниченностью минеральных ресурсов, которые могут быть использованы в каждую определённую эпоху.
Противоречие это разрешается путём овладения новыми источниками вещества и энергии, а также приобретением новых качеств и приспособлений растениями и животными. При этом наследственная изменчивость выступает как существенная предпосылка развития, а естественный отбор как механизм закрепления новых качеств.
Американские геологи в статье, опубликованной в журнале Nature, предложили гипотезу, позволяющую объяснить кембрийский взрыв. В начале кембрия (540 млн. лет назад) в геологической летописи внезапно появились представители многих современных типов животного царства, такие как губки, брахиоподы, членистоногие. Это было связано с развитием минерального скелета: до кембрия на Земле существовали только бесскелетные формы.
Шэнан Питерс и Роберт Гэйнс, авторы исследования, связали кембрийский взрыв с геологическим Великим несогласием, которое приходится на ту же эпоху. Как правило, комплексы пород, образующих земную кору, идут друг за другом в хронологическом порядке: более молодые породы по мере своего образования наслаиваются на более древние.
Однако иногда соприкасающиеся толщи в действительности не образовывались последовательно, и время их возникновения сильно разнится. Это и называется геологическим несогласием. Несогласие, пришедшееся на начало кембрийского периода, получило название Великого. Впервые оно было обнаружено в 1869 году в Гранд-Каньоне, где кембрийские морские отложения возрастом 525 миллионов лет граничат с гораздо более древними метаморфическими породами возрастом 1740 миллионов лет и более ранними докембрийскими осадочными толщами (1200-740 млн. лет назад). Затем несогласие, пришедшееся на этот же период времени, было выявлено и при изучении геологии других регионов по всему земному шару.