Назад Вперёд

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Цель занятия: Сформировать у обучающихся систему знаний о различных взглядах на происхождение жизни на Земле.

Задачи занятия:

I. Образовательные:

  1. Показать роль эксперимента в решении научных споров о происхождении жизни.
  2. Обучить анализировать основные научные гипотезы о происхождении жизни.

II. Развивающие:

  1. Продолжить развивать стремление к самостоятельной познавательной активности.
  2. Продолжить формирование формально-логических умений объяснения, конкретизации, определения, обобщения.

III. Воспитательные:

  1. Интеллектуальные – продолжить формирование научного мировоззрения.
  2. Экологические – закрепление знаний о взаимосвязи живой и неживой природы.
  3. Нравственные – формирование знаний и убеждений учащихся об ответственности человека за сохранение целостности биосферы нашей планеты.

Мотивация:

Происхождение жизни на нашей планете – предмет многовековых дискуссий, в которых участвовало не одно поколение человечества. Это интересная область знания, имеющая научное, философское и мировоззренческое значение, до сих пор привлекает внимание исследователей самых разных направлений.

Изучение различных теорий о возникновении жизни на Земле необходимо для составления целостного представления об историческом пути развития живой природы, формирования научного мировоззрения.

Обучающиеся должны знать:

  1. Основные положения теорий о возникновении жизни;
  2. Современные представления о возникновении жизни на Земле (теория биохимической эволюции).

Обучающиеся должны уметь:

  1. Раскрыть ключевые положения основных теорий о возникновении жизни на Земле;
  2. Дать описание опытам Ф. Реди, Л. Спалланцани, Л.Пастера, С.Миллера, раскрыть их значение для решения вопроса о происхождении жизни;
  3. Раскрыть основные положения современных представлений о возникновении жизни на Земле (теории биохимической эволюции);
  4. Сформулировать основные положения теории А.И.Опарина.

Оснащение занятия:

  • план занятия;
  • конспект;
  • раздаточный материал;
  • задания для контроля;
  • презентация;
  • ноутбук;
  • мультимедийный проектор;
  • экран.

Междисциплинарные связи:

а) физика (устройство приборов, физические явления);
б) химия (состав атмосферы, химические вещества);
в) история (развитие науки);
г) философия (формирование научного мировоззрения);
д) иностранный язык (перевод терминов).

Литература для преподавателя:

  1. Сивоглазов В.И., Агафонов И.Б. Общая биология 10-11. – М.: Дрофа, 2005
  2. Сивоглазов В.И., Сухова Т.С., Козлова Т.А. Общая биология. Пособие для учителя. – М.: АЙРИС ПРЕСС, 2004
  3. Сухова Т.С. Урок биологии. Технология развивающего обучения. – М.: Вентана-Граф, 2001

Литература для обучающихся:

1. Сивоглазов В.И., Агафонов И.Б. Общая биология 10-11.– М.: Дрофа, 2005

Хронокарта занятия:

1. Организационный момент

Приветствие, проверка присутствующих по списку, пожелание успешной работы на занятии.

2. Контроль исходного уровня знаний (в скобках указаны эталоны правильных ответов)

Цели:

  • Определить уровень знаний обучающихся.
  • Скорректировать уровень сложности подачи нового материала.

1.По каким основным признакам (критериям) можно отличить живой объект от неживого?

(Единство химического состава живых организмов, обмен веществ, раздражимость, рост, размножение, развитие, приспособленность к среде обитания, саморегуляция).

2. Где и когда возникли первые живые организмы? Какими они были? (Первые организмы появились около 3 млрд лет назад в водной среде, они были одноклеточными прокариотами, питались за счет органического вещества океана, анаэробы.)

3. Какие этапы в развитии растений на Земле вы можете назвать? (одноклеточные, многоклеточные; возникновение фотосинтеза, полового процесс; выход на сушу, развитие наземной растительности.)

4. Какие этапы в развитии животных на Земле вы можете назвать? (Одноклеточные, колониальные, многоклеточные; появление полового процесса; появление беспозвоночных и позвоночных животных; выход на сушу; усложнение в строении в связи с наземным образом жизни.)

5. Какие вещества входят в состав живых организмов?

(Неорганические (вода, минеральные соли) и органические (аминокислоты, белки, жиры, углеводы и др.))

3. Изучение нового материала (объяснение нового материала сопровождается показом презентации, в тексте указаны номера слайдов)

3.1. Постановка проблемы

Жизнь существует на Земле миллиарды лет. Она заполняет все уголки нашей планеты.

С глубокой древности и до нашего времени было высказано огромное количество гипотез о происхождении жизни. Специфичность живого определяет ряд вопросов, на которые необходимо ответить, решая проблему возникновения жизни:

  • Как возникла и развивалась жизнь на нашей планете?
  • Как возникла клетка – структурная единица живого?
  • Как произошли все специфические живому вещества и структуры?
  • Как сформировался существующий обмен веществ? И т.д.

Нам предстоит познакомиться с гипотезами возникновения жизни, проанализировать их и сформировать представление о том, как возникла и развивалась жизнь на Земле.

3.2. Развитие представлений о возникновении жизни на Земле (слайд№1)

С незапамятных времен происхождение жизни было загадкой для человечества. С момента своего появления благодаря труду человек начинает выделяться среди остальных живых существ.

Но способность задать себе вопрос “откуда мы?” человек получает сравнительно недавно – 7-8 тыс. лет назад.

До этого времени человек с трудом отделял себя от других животных (человек был и охотником, и своеобразной дичью), но постепенно он стал отграничивать себя от природы своим внутренним духовным миром. Первые примитивные формы веры в нереальные, сверхъестественные или божественные силы, возникли уже 35-40 тыс. лет назад.

3.3. Основные теории происхождения жизни на Земле (Слайд №2)

  • Креационизм
    • (Слайд №3)
Согласно этой теории, жизнь возникла в результате некоего сверхъестественного события в прошлом, что чаще всего означает божественное творение. Возникло представление о сотворении мира как о “творческом акте” бога, и этот миф лежит в основе всех религий.
  • Теория самопроизвольного зарождения
    •      Сторонники данной теории утверждали, что живые организмы возникали неоднократно из неживой материи путем самозарождения. – концепция абиогенеза (от греч. “а” – не, “bios” – жизнь, “genesis” – происхождение). (Слайд №4) Древнегреческие философы принимали идею возникновения живых существ из воды либо из различных влажных или гниющих материалов. Но еще Фалес (624-547 гг. до н.э.) оспаривал мифологические представления и создал стихийно-материалистическое мировоззрение с элементами диалектики. Согласно Фалесу и его последователям, возникновение живых существ из воды произошло без какого-либо вмешательства духовных сил; жизнь есть свойство материи. Согласно Аристотелю (384-322 гг. до н. э.), определенные частицы вещества несут в себе "активное начало", способное в подходящих условиях создать живой организм. Это "начало" можно обнаружить в оплодотворенном яйце, гниющем мясе, тине и солнечном свете:

    "Таковы факты – живое может возникать не только в результате спаривания животных, но и разложения почвы... Некоторые растения развиваются из семян, а другие самозарождаются под действием сил природы из разлагающейся земли или определенных частей растений..."

    Однако с приходом Христианства, особенно в Средние века, теория спонтанного зарождения оказалась под гнетом Церкви. Ее считали атрибутом колдовства и проявлением дьявольщины. Тем не менее, она продолжала существовать.

    На рубеже XVI-XVIIв.в. Ван Гельмонт (1579 – 1644 г.г.) описал эксперимент, в котором ему удалось из грязного белья и пшеницы, помещенных в темный шкаф, получить мышей. Активным началом зарождения мыши Ван Гельмонт считал человеческий пот. (Слайд №5) – концепция биогенеза (от греч. “bios” – жизнь, “genesis” – происхождение).(Слайд № 6)

    В 1668г. итальянский врач Франческо Реди (1626-1698 гг.) доказал, что белые черви, которые встречаются в мясе, являются личинками мух; если мясо или рыбу закрыть, пока они свежие, и предотвратить доступ мух, то они, хотя и сгниют, но не произведут червей. Из этого Ф. Реди сделал вывод о возникновении живого только из живого). (Слайд №7) В 1765 году Ладзардо Спалланцани (1729-1799 гг.) подвергнул мясные и овощные отвары кипячению и сразу же запечатал их. Через несколько дней он исследовал отвары и не обнаружил никаких признаков жизни. Из этого он заключил, что высокая температура уничтожила все живое, и ничего нового уже не могло возникнуть. (Слайд №8)

    Дж. Нидхем – сторонник витализма (от лат. vita – жизнь), объяснил отрицательные результаты, полученные Л. Спалланцани, тем, что тот подвергал свои настои слишком жесткой обработке, в результате которой разрушалась их "жизненная сила". (Слайд №9) По мнению виталистов, “жизненная сила” присутствует всюду. Достаточно лишь “вдохнуть” её, и неживое станет живым.

    В 1862 г. великий французский ученый Луи Пастер (1822-1895 гг.) публикует свои наблюдения по проблеме произвольного самозарождения. Он доказывает, что внезапное возникновение (“спонтанное самозарождение”) микробов в различных видах гниющих настоек или экстрактов не есть возникновение жизни. Гниение и брожение – это результат жизнедеятельности микроорганизмов, внесенных извне. Его исследования окончательно разрушили вековые предрассудки о спонтанном самозарождении.

    Рис.1. Опыт Л. Пастера в колбах с S-образными горлами:

    1 - колба с подсахаренной дрожжевой водой; после стерилизации и охлаждения остается стерильной в течение длительного времени;

    2 - та же колба через 48 ч после удаления изогнутого горла; наблюдается рост микроорганизмов. (слайды №10,11)

    • Теория стационарного состояния
      • (Слайд №12)

    Если следовать этой теории, Земля существовала вечно, никогда не возникая, всегда была способна поддерживать жизнь, и любые изменения на ней являлись совершенно незначительными. Эта теория в настоящее время не выдерживает никакой критики.

    • Теория панспермии
      • (Слайд №13)

    В V в. до н.э. греческий философ Анаксагором высказал идею космического посева – панспермии (от греч. “pan” – все и “sperma” – семя). По его учению жизнь возникла из семени, которое существует “всегда и везде”. Согласно этой теории, зародыши жизни занесены на Землю метеоритами или космической пылью. Данная теория не предлагает никакого механизма возникновения жизни, просто выдвигая постулат о внеземном ее происхождении. Утверждается, что жизнь могла возникать неоднократно в различное время и в разных местах Вселенной.

    4. Современные представления о возникновении жизни

    (Слайд 14)

    Современная теория происхождения жизни основана на идее о том, что биологические молекулы могли возникнуть в далеком геологическом прошлом неорганическим путем.

    Наибольшее распространение в ХХ в. получила теория биохимической эволюции, предложенная независимо друг от друга российским химиком А.И.Опариным (1894 – 1980 г.г.) и английским биологом Д. Холдейном (1892 – 1964 г.г.).

    • Теория биохимической эволюции
      • (Слайд №15)

    1 этап – абиогенное возникновение органических мономеров Наша планета возникла около 4,6 млрд лет назад. Постепенное уплотнение планеты сопровождалось выделением огромного количества тепла, распадались радиоактивные соединения, от Солнца шел поток жесткого ультрафиолетового излучения. Спустя 500 млн. лет началось медленное остывание Земли. Образование земной коры сопровождалось активной вулканической деятельностью. Считается, что первичная атмосфера состояла преимущественно из аммиака, воды, метана, окиси и двуокиси углерода. Отсутствие кислорода придавало ей восстановительные свойства. 3 мая 1924 г. на собрании Русского ботанического общества молодой ученый А. И. Опарин высказал мнение, что в условиях первичной атмосферы Земли, значительно отличающейся от нынешней, мог происходить синтез всех необходимых для зарождения жизни веществ-предшественников.

    В таких условиях органические вещества могли создаваться гораздо проще и могли сохраняться, не претерпевая распада длительное время. А.И.Опарин полагал, что сложные вещества могли синтезироваться из более простых в условиях океана. Необходимая для реакций энергия приносилась солнечной радиацией, т.к. защитного озонового экрана еще не существовало; также синтез имел место в условиях грозовых разрядов.

    Условия на первобытной Земле (слайды №16,17):

    Разнообразие находившихся в океане простых соединений и большие масштабы времени позволяют предположить возможность накопления в океане большого количества органики, образовавшей "первичный бульон", в котором могла зародиться жизнь.

    Схема образования “первичного бульона”

    Подтверждение эта теория нашла в экспериментах С. Миллера, проведенных в 1953 году. (Слайд 18)

    Рис.2. Схема прибора С. Миллера:

    1 - реакционная колба; 2 - вольфрамовые электроды; 3 - искровой разряд; 4 - колба с кипящей водой; 5 - холодильник; 6 - ловушка; 7 - кран, через который в аппарат подается газовая смесь

    Через газовую смесь, содержащую метан, аммиак, молекулярный водород и пары воды, т. е. имитирующую атмосферный состав первобытной Земли, он пропускал электрические разряды, а затем анализировал образующиеся продукты реакции. В реакционную колбу, содержащую смесь газов, были вмонтированы вольфрамовые электроды. В течение недели пропускали искровые разряды напряжением 60000 В. В другой колбе (малой) воду поддерживали в состоянии кипения. Пары воды проходили через реакционную колбу и конденсировались в холодильнике. В процессе циркуляции они захватывали из реакционной колбы продукты реакции и переносили их в ловушку, где и осуществлялось их концентрирование. При идентификации продуктов реакции были обнаружены органические соединения: мочевина, молочная кислота и некоторые аминокислоты.

    2 этап – образование биологических полимеров и коацерватов (Слайд №19)

    А.И. Опарин считал, что решающая роль в превращении неживого в живое принадлежит белкам. Молекулы белков образовывали комплексы с молекулами окружающей их воды. Слияние таких комплексов друг с другом приводило к их отделению от водной среды, образовывались коацерваты (от лат. “coacervus” – сгусток). Капли-коацерваты были способны: обмениваться веществами с окружающей средой, накапливать различные соединения. Поглощение коацерватами ионов металлов приводило к образованию ферментов. Белки в коацерватах защищали нуклеиновые кислоты от разрушающего действия ультрафиолета. В самих каплях происходили дальнейшие химические превращения попавших туда веществ. На границе капель с внешней средой выстраивались молекулы липидов, образуя примитивную мембрану, повышающую стабильность всей системы.

    3 этап – формирование мембранных структур и первичных организмов (пробионтов) Вокруг коацерватов, богатых органическими соединениями, возникли слои липидов, отделивших коацерват от окружающей водной среды. Липиды преобразовались в ходе эволюции в наружную мембрану, существенно повысившую жизнеспособность и устойчивость организмов. Так возникли пробионты – примитивные гетеротрофные организмы, питавшиеся органическими веществами первичного бульона. Произошло это 3,5 – 3,8 млрд лет назад. Закончилась химическая эволюция.

    Сущность теории А.И. Опарина можно сформулировать в виде трёх постулатов:

    1. Жизнь – одна из стадий эволюции Вселенной. 2. Возникновение жизни – закономерный результат химической эволюции соединений углерода. 3. Для перехода от химической эволюции к биологической необходимы формирование и естественный отбор целостных обособленных от среды, но постоянно с ней взаимодействующих многомолекулярных систем, которые были названы пробионтами.

    Выводы. (Слайд №20)

    Взгляды и гипотезы о происхождении жизни на Земле

    Биология 9 кл.
    Власовская школа
    Учитель:
    Останина Г.М.

    «О, решите мне загадку жизни, мучительную древнюю загадку, над которой билось уже столько голов,- головы в шапках, расписанных иероглифами, головы в тюрбанах и черных беретах, головы в париках и тысячи других бедных человеческих голов…»
    Г. Гейне.

    Ван Гельмонт. «Положи в горшок зерна, заткни его грязной рубашкой и жди. Что случится? Через двадцать один день появятся мыши: они зародятся из испарений слежавшегося зерна и грязной рубашки».

    Проблемные вопросы

    Как возникла жизнь на Земле?
    Какие существуют взгляды и гипотезы о происхождении жизни на Земле?
    Какая из них наиболее убедительна?

    Что такое жизнь?

    Свойства живого:
    способность к движению, способность к росту и развитию, обмен веществ, дыхание, питание, раздражимость, размножение, клеточное строение.

    Жизнь - это процесс существования сложных систем, состоящих из больших органических молекул и неорганических веществ и способных самовоспроизводиться, саморазвиваться и поддерживать свое существование в результате обмена энергией и веществом с окружающей средой.

    Гипотеза – предположение, имеющее недостаточное доказательство.
    Теория – взгляды, имеющие твердые доказательства.

    Гипотезы происхождения жизни

    Название гипотезы

    Сторонники гипотезы

    Божественное сотворение мира

    Слайд №10

    Гипотезы происхождения жизни

    Название гипотезы

    Сторонники гипотезы

    Представления о возникновении жизни

    Креационизм – Божественное сотворение мира
    Креационизм – лат. слово creatio – сотворение

    Жизнь на земле создана Творцом, Богом единожды, организмами, хорошо организованными и наделенными способностью к изменчивости.

    Слайд №11

    Гипотезы происхождения жизни

    Название гипотезы

    Сторонники гипотезы

    Представления о возникновении жизни

    Слайд №12

    Аристотель (384–322 до н.э.) писал, что лягушки и
    насекомые заводятся
    в сырой почве.
    Платон говорил о
    самозарождении живых
    существ из земли в
    процессе гниения.

    Слайд №13

    В Средние века «удавалось» наблюдать зарождение живых существ, таких как насекомые, черви, угри, мыши, в разлагающихся или гниющих остатках организмов

    Самозарождение ягнят

    Самопроизвольное зарождение
    Бернакельских гусей

    Слайд №14

    Франческо Реди (1626–1697г.)

    Франческо Реди (1626–1697г.)
    В 1668 г. Реди провел опыт с
    сосудами, в которые были помещены
    умершие змеи, на которых появились
    личинки мух.
    Вывод: что жизнь
    может возникнуть
    только из
    предшествующей жизни.

    Слайд №15

    Антони ван Левенгук

    Антони ван Левенгук
    (1632–1723г.) рассмотрел под микроскопом простейших
    Вывод: крошечные организмы, или «анималькулы», происходят от себе подобных.
    Ладзаро Спалланцани
    (1729–1799г.) опыты со стерилизованным мясным бульонам.
    Вывод: невозможность самопроизвольного зарождения микроорганизмов.

    Слайд №16

    Луи Пастер (1822–1895г) французский микробиолог
    Опыт Пастера с колбами с изогнутыми S-образно горлышками
    Вывод: живые организмы происходят только от других живых организмов.

    Слайд №17

    Гипотезы происхождения жизни

    Название гипотезы

    Сторонники гипотезы

    Представления о возникновении жизни

    Гипотеза самопроизвольного зарождение жизни

    Аристотель,
    Платон,
    Франческо Реди, Антони ван Левенгук,
    Ладзаро Спалланцани, Луи Пастер

    Живые организмы зарождаются самопроизвольно, источником зарождения могут служить либо неорганические соединения, либо гниющие органические остатки.

    Слайд №18

    Гипотезы происхождения жизни

    Название гипотезы

    Сторонники гипотезы

    Представления о возникновении жизни

    Слайд №19

    Гипотезы происхождения жизни

    Название гипотезы

    Сторонники гипотезы

    Представления о возникновении жизни

    Гипотеза стационарного состояния
    Гипотеза этернизма (от лат. eternus - вечный).

    Земля никогда не возникала, а существовала вечно и всегда была способна поддерживать жизнь. Виды животных и растений также существовали всегда.

    Слайд №20

    Гипотезы происхождения жизни

    Название гипотезы

    Сторонники гипотезы

    Представления о возникновении жизни

    Слайд №21

    Немецкий ученый Г. Рихтер в 1865 г. высказал идею о космическом (внеземном) происхождении жизни

    Слайд №22

    Ученые Дж.Томсон и Г.Гельмгольц высказывают мнение о том, что споры бактерий и других организмов могли быть занесены на Землю с метеоритами.

    Слайд №23

    Лауреат Нобелевской премии английский биофизик Ф. Крик, считает, что жизнь на Землю занесена случайно или преднамеренно космическими телами или пришельцами.

    Слайд №24

    Гипотезы происхождения жизни

    Название гипотезы

    Сторонники гипотезы

    Представления о возникновении жизни

    Гипотеза панспермии – космическое происхождение жизни
    Панспермия - (от греч. pan - весь, всякий и sperma - семя)

    Г. Рихтер, Дж.Томсон Г.Гельмгольц, Ф. Крик

    Жизнь на Землю занесена случайно или преднамеренно космическими телами или космическими пришельцами.

    Слайд №25

    Гипотезы происхождения жизни

    Название гипотезы

    Сторонники гипотезы

    Представления о возникновении жизни

    Гипотеза биохимической эволюции,
    или «коацерватная гипотеза».

    Слайд №26

    Биохимическая эволюция

    Опа́рин А.И.
    (1894–1980)

    В 1924 г. Опа́рин Александр Иванович – русский биолог и биохимик, создавший теорию возникновения жизни на Земле из абиотических компонентов высказал предположение, что при мощных электрических разрядах в первичной земной атмосфере, которая 4–4,5 млрд. лет назад состояла из аммиака, метана, углекислого газа и паров воды, могли возникнуть простейшие органические соединения, необходимые для возникновения жизни.

    Слайд №27

    Дж. Холдейн
    (1892–1964)В 1929 г. к подобному заключению, независимо от Опарина А.И., пришел и английский ученый-естествоиспытатель Джон Холдейн, английский биолог (генетик, эволюционист, физиолог, биохимик, биометрист), популяризатор и философ науки.
    Один из основоположников современной популяционной, математической, молекулярной и биохимической генетики, а также синтетической теории эволюции.

    Слайд №28

    Гипотеза Опарина - Холдейна утверждает, жизнь на Земле возникла абиогенным путем («живое от неживого»).

    СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ВОЗНИКНОВЕНИИ ЖИЗНИ

    ГИПОТЕЗЫ ПРОИСХОЖДЕНИЯ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ


    • Познакомить с основными гипотезами возникновения жизни;
    • Развивать умения обобщать, делать выводы, самостоятельно работать с научно-популярной литературой и учебником;
    • Показать как менялись взгляды на возникновение жизни по мере накопления знаний.

    • "Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка"

    Теорий возникновения жизни на Земле существует довольно много, их можно разделить на группы

    1. КРЕАЦИОНИЗМ

    2. ТЕОРИЯ САМОЗАРОЖДЕНИЯ

    3. ТЕОРИЯ СТАЦИОНАРНОГО СОСТОЯНИЯ

    4.ТЕОРИЯ ПАНСПЕРМИИ

    5. ТЕОРИЯ БИОХИМИЧЕСКОЙ ЭВОЛЮЦИИ


    Божественное сотворение мира.

    • Креационизм (создание) –

    религиозно-философская

    концепция, в рамках которой все

    живые существа и сама планета в

    целом созданы Богом.

    Гипотеза креационизма находится вне поля научных изысканий, так как она неопровержима: невозможно научно доказать, как то что Бог не создавал жизнь, так и то, что Бог её сотворил.






    Самозарождение жизни

    • На протяжении тысячелетий

    люди верили в самопроизвольное

    зарождение жизни, считая его

    обычным способом появления

    живых существ из неживой

    384-322 гг. до н.э.

    Например, Аристотель приписывал вшам происхождение из мяса, дождевым червям – из ила прудов.


    описал, как за три недели, он создал мышей.

    Для этого всего-то нужно:

    грязная рубашка, темный шкаф и горсть пшеницы, а чтобы процесс начался – человеческий пот.



    Франческо Реди 1626 -1698 Итальянский естествоиспытатель и врач.

    Он провел опыт с сосудами, в которые положил мясо, часть сосудов оставил открытыми, другие закрыл тканью. В открытых сосудах мухи отложили яички и там появились личинки мух, в закрытых сосудах личинок не было.


    Таким образом была окончательно доказана невозможность самозарождения живых организмов

    Эксперимент Л. Пастера с колбами с изогнутыми горлышками


    Согласно гипотезе стационарного состояния

    Земля не возникала,

    а существовала вечно.


    • Земля никогда не возникала, а существовала вечно; она всегда была способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень мало; виды также существовали всегда. Эту гипотезу называют иногда гипотезой этернизма (от лат. eternus - вечный).
    • Выдвинута немецким ученым В. Прейером в 1880 г


    Теория панспермии имеет

    Теория панспермии Предполагают, что жизнь на Землю занесена извне с метеоритами, кометами или даже НЛО


    • Появление на Земле НЛО
    • Наскальные рисунки с изображением предметов, похожих на ракеты и космонавтов
    • Встречи с инопланетянами
    • Находки метеоритов, содержащих органические соединения





    Теория биохимической эволюции имеет наибольшее количество сторонников среди современных ученых


    Александр Иванович Опарин

    В 1924 г. А. И. Опарин в работе «Происхождение жизни» выдвинул коацерватную гипотезу, согласно которой начальные этапы химической эволюции были связаны с формированием белковых структур.



    В дальнейшем ПЕРВИЧНАЯ атмосфера Земли вновь образовалась из более тяжелых вулканических газов

    Она состояла из

    водяного пара Н 2 О

    углекислого газа СО 2

    аммиака NH 3

    метана CH 4



    В 1924 г. Российский ученый А.И. Опарин предложил первую концепцию химической эволюции

    В 1953 г. американские ученые Г. Юри и С. Миллер в условиях, приближённых к атмосфере молодой Земли, синтезировали аминокислоты, нуклеиновые кислоты и простые сахара. В лабораторных условиях они подвергли действию электрических разрядов смесь из углекислоты, аммиака, метана, водорода и воды. В ходе эксперимента были получены биологически важные органические соединения



    В атмосфере Земли и в водах

    первичного океана

    из неорганических веществ сформировались простые органические вещества: аминокислоты, простые углеводы, спирты, азотистые основания, жирные кислоты


    Стенли Миллер

    Результат – синтез аминокислот, мочевины, молочной кислоты

    Электрические разряды (60000 В)

    Давление (n Па)

    Температура (+80˚С)

    Смесь газов (CO 2 , CH 4 , NH 3 , H 2 , пары воды)




    этап химической эволюции – синтез белков-полипептидов, которые могли образоваться в водах первичного океана.

    Белки-полипептиды

    аминокислоты



    Свойства коацерватов

    • Избирательно поглощают из окружающей среды вещества
    • Увеличиваются в размерах
    • Не способны к самовоспроизведению

    Коацерватные капли


    возникновение мембраны, молекул нуклеиновых кислот, способных к самовоспроизведению

    Пробионты


    • Английский биохимик, генетик и физиолог. Автор гипотезы о « первичном бульоне», один из основоположников популяционной генетики


    Гипотезы абиогенеза: гипотеза биохимической эволюции

    Эволюция на уровне молекул РНК в коацерватах шла миллионы лет . Так возник древний мир РНК. Мутации и рекомбинации в популяциях РНК создавали все большее разнообразие этого мира.

    Параллельно идет эволюция связей между РНК и синтезом полипептидов, обеспечивающими их более надежное существование.

    На следующем этапе возникает ДНК, их двуцепочечное строение обеспечивает устойчивость и точную репликацию (удвоение).



    Новые открытия функций РНК

    Открытие новых функций РНК, а точнее так называемых малых РНК, стало важнейшим научным событием. В 2003 году были обнаружены новые подтверждения того, что молекулы РНК - не просто посредники между ДНК и белками в процессе белкового синтеза. Появляется всё больше аргументов в пользу того, что РНК способны регулировать ("включать/ выключать") определённые гены, тем самым играя важнейшую роль в процессе дифференциации организма, а также его текущей жизнедеятельности.



    • Многие из теорий, которые прозвучали сегодня используют почти одни и те же данные, но делают упор на разные аспекты. Научные теории могут быть сверхфантастическими, с одной стороны, сверхскептическими с другой. Теологические соображения тоже находят себе место в этих рамках в зависимости от религиозных взглядов их авторов. Каждая из гипотез имеет свои сильные и слабые стороны, но ни одна не дает точного ответа на вопрос о происхождении жизни.

    Cлайд 1

    КГУ «Зыряновский сельскохозяйственный колледж» ПРОИСХОЖДЕНИЕ И НАЧАЛЬНЫЕ ЭТАПЫ ЖИЗНИ НА зЕМЛЕ

    Cлайд 2

    Задачи урока: Обучающие: учащиеся должны -знать условия и этапы возникновения жизни на Земле в ходе биохимической эволюции. - понимать, что жизнь, как способ существования, неповторима - уметь сравнивать и анализировать различные гипотезы, правильно определять их по сущностным характеристикам. -применять полученные знания при работе со схемами, таблицами Развивающие: развивать - умении е сравнивать, анализировать, делать выводы; навыки работы с информацией, таблицами, схемами. Воспитывающие:учащиеся должны: - проявлять такие качества, как собранность, ответственность, внимательность. - воспитывать интерес и позитивное отношение к биологической науке и поиску всеобъемлющей теории по проблеме возникновения жизни на Земле.

    Cлайд 3

    «О, решите мне загадку жизни, мучительную древнюю загадку, над которой билось уже столько голов,- головы в шапках, расписанных иероглифами, головы в тюрбанах и черных беретах, головы в париках и тысячи других бедных человеческих голов...» Г. Гейне.

    Cлайд 4

    Проблемные вопросы Как возникла жизнь на Земле? Какие существуют взгляды и гипотезы о происхождении жизни на Земле? Какая из них наиболее убедительна?

    Cлайд 5

    Жизнь – это… «питание, рост и одряхление» Аристотель «стойкое единообразие процессов при различии внешних влияний» Г. Тревиранус «совокупность функций, сопротивляющихся смерти» М.Биша «химическая функция» А.Лавуазье «сложный химический процесс» И.П.Павлов «особая, очень сложная форма движения материи»А.И.Опарин

    Cлайд 6

    «Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка» Фри дрих Э нгельс (28 ноября 1820 - 5 августа 1895, Лондон) - немецкий философ, один из основоположников марксизма, друг, единомышленник и соавтор Карла Маркса

    Cлайд 7

    «Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые, саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров - белков и нуклеиновых кислот» Михаи л Влади мирович Волькенште йн (10 (23) октября 1912, Санкт-Петербург - 18 февраля 1992, Москва) - советский физикохимик и биофизик, член-корреспондент РАН.

    Cлайд 8

    «Жизнь - это фазово-обособленная форма существования функционирующих автокатализаторов, способных к химическим мутациям и претерпевших достаточно длительную эволюцию за счёт естественного отбора» Валенти н Никола евич Пармóн (род. 18 апреля 1948, Бранденбург) - российский учёный. Специалист в области катализа и фотокатализа, химической кинетики.

    Cлайд 9

    Критерии – основные свойства живых организмов. – сложность и высокая степень организации живых существ – обмен веществ и энергии. – единство химического состава – дискретность (прерывистость, раздельность). – раздражимость – рост организмов – развитие. – самовоспроизведение (размножение). – способность к саморегуляции.

    Cлайд 10

    Жизнь - это комплекс свойств: обмен веществ, способность к росту и развитию, воспроизведению себе подобных, раздражимость и подвижность.

    Cлайд 11

    Гипотеза – предположение, имеющее недостаточное доказательство. Теория – взгляды, имеющие твердые доказательства. Биогенез – научная теория, объясняющая появление жизни только в результате жизнедеятельности живых организмов. Абиогенез – научная теория, объясняющая возникновение жизни путём постепенного образования органических соединений из неорганических. Протобионты – примитивные организмы, впервые появившиеся на Земле. Коацерваты – сгустки в виде многомолекулярной капли с наружной тонкой водной оболочкой. Эволюция – необратимое историческое развитие живой природы. Автотрофы - (др.-греч. αὐτός - сам + τροφή - пища) - организмы, синтезирующие органические вещества из неорганических. Гетеротрофы - (др.-греч. ἕτερος - «иной», «различный» и τροφή - «пища») - организмы, использующие для питания только или преимущественно органические вещества, произведённые автотрофами. Новые понятия

    Cлайд 12

    И Земля и жизнь созданы Высшим Разумом (Богом) АБИОГЕНЕЗ Жизнь возникала неоднократно в результате самозарождения. Основные точки зрения на происхождение жизни на Земле БИОГЕНЕЗ Живые организмы появились на Земле 3,5 млрд. лет назад в ходе биохимической эволюции. Жизнь занесена из космоса вместе с метеоритами, далее – эволюция. Земля существовала вечно,всегда была способна поддерживать жизнь; если изменялась, то очень мало (гипотеза вечной жизни)

    Cлайд 13

    Гипотезы происхождения жизни № Название гипотезы Сторонники гипотезы Представления о возникновении жизни 1. Креационизм – Божественное сотворение мира Креационизм– лат. словоcreatio– сотворение

    Cлайд 14

    Cлайд 15

    Жизнь создана Высшим Разумом (Богом, Творцом) Гипотеза креационизма Однако победа теории биогенеза привела к другой проблеме. Для возникновения одного живого существа нужен другой живой организм. Откуда взялся первый живой организм? Иными словами, как и когда впервые возникла жизнь на Земле? В теориях образования Земли и Солнечной системы, возникновения жизни на Земле есть много «белых пятен».

    Cлайд 16

    Гипотеза Панспермии (от греч. «pan» – все, «sperma» – семя) Анаксагор (500-428 до н.э.) - древнегреческий философ, математик и астроном, основоположник афинской философской школы. В V в. до н.э. высказал идею космического посева – панспермии: жизнь возникла из «семени», которое существует «всегда и везде», «зародыши жизни» занесены на Землю метеоритами или космической пылью... Однако победа теории биогенеза привела к другой проблеме. Для возникновения одного живого существа нужен другой живой организм. Откуда взялся первый живой организм? Иными словами, как и когда впервые возникла жизнь на Земле? В теориях образования Земли и Солнечной системы, возникновения жизни на Земле есть много «белых пятен».

    Cлайд 17

    Юстас Либих (1803-1873), немецкий химик, выдвинул и сформулировал гипотезу панспермии: жизнь переносится с планеты на планету метеоритами. «Семена жизни», попадая на новую планету и найдя здесь благоприятные условия, размножаются, давая начало эволюции от простейших форм к сложным. Гипотеза Панспермии Сторонники гипотезы панспермии: Вернадский Вл. Ив. (1863-1945) Сванте Аррениус (1859-1927)

    Cлайд 18

    Теория стационарного состояния, или… Рассматривал раскаленные массы формировавшегося земного шара как гигантские живые организмы со своим особым обменом веществ. Остывшие массы выпадали из жизненного круга и составляли неорганическую природу. Гипотеза Вечной Жизни В 1880 г. выдвинута немецким ученым В. Прейером.

    Cлайд 19

    Витализм (от лат. vitalis - жизненный, животворный, живой) «Жизненная сила» присутствует всюду достаточно лишь «вдохнуть» её, и неживое станет живым

    Cлайд 20

    Cлайд 21

    В Средние века «удавалось» наблюдать зарождение живых существ, таких как насекомые, черви, угри, мыши, в разлагающихся или гниющих остатках организмов Считалось, что есть деревья, из плодов которых, упавших на землю, образуются птицы, из упавших в воду – рыбы. Самозарождение ягнят Самопроизвольное зарождение Бернакельских гусей САМОЗАРОЖДЕНИЕ ЖИЗНИ

    Cлайд 22

    Бельгийский врач Ван Гельмонт (1579 – 1644 г.г.) предлагал рецепт для зарождения мышей: «Положи в горшок зерна, заткни его грязной рубашкой и жди. Что случится? Через 21 день появятся мыши: они зародятся из испарений слежавшегося зерна и грязной рубашки…» Гипотеза самозарождения Аристотель (384 – 322 г.г. до н. э.), которого называют основателем биологии, писал, что «лягушки и насекомые заводятся в сырой почве…» В Европе вплоть до середины XVI в. господствовало мракобесие, нетерпимое отношение к развитию наук, особенно естественных. В это время расцвела алхимия. Среди алхимиков было множество наивных и невежественных людей, но были и другие – прекрасные ученые, имена которых вошли в историю. Среди них бельгийский врач Ван Гельмонт и швейцарский врач Парацельс – величайший реформатор эпохи Возрождения, отец современной медицины. Алхимики мечтали найти философский камень и получить золото. Но были и другие... Уставив свои столы банками, ретортами, соорудив перегонные кубы и прочие приборы, они кипятили, перегоняли, настаивали, процеживали... В колбы лили все, что попадалось под руку. Старались изо всех сил. Одни призывали на помощь Бога, другие были готовы отдать душу черту, только бы увидеть, как завертится в колбе какой нибудь головастик, лягушонок, мышонок. Увы, ничего не получалось. Видимо, вся суть в рецепте. За дело взялся Ван Гельмонт.

    Cлайд 23

    «Возьми известную человеческую жидкость (мочу), оставь гнить ее сперва запечатанной в тыкве, потом в лошадином желудке 40 дней, пока не начнет жить, двигаться и копошиться, что легко заметить… потом ежедневно, в тайне и осторожно, с благоразумием, питать его человеческой кровью и сохранять в продолжении 40 седмиц в постоянной и равномерной теплоте желудка, то произойдет настоящий живой ребенок, имеющий все члены, как дитя, родившееся от женщины, но только весьма маленького роста». Такого человечка из пробирки алхимики называли ГОМУНКУЛ (гомункулус) Теофраст Парацельс (1493 – 1541) Швейцарский врач, алхимик, писал: Свой рецепт предложил и Парацельс. Возиться с получением мышей, лягушек, скорпионов – слишком мелко. Если уж браться за дело, то так, чтобы в пробирке возник гомункулус. Вам, не изучавшим латынь, это слово непонятно. Но вы не раз слышали слово «гомо» – человек. Уменьшительное от слова «человек» – «человечек», а на латинском языке – «гомункулус». Но «гомункулусом» называли фантастическое существо, которое должно было быть создано в лаборатории, пусть это будет хоть великан. Гомункулус – это память о фантазерах, мечтавших создать живое из неживого. Великий маг в своей лаборатории, тускло освещенной, со сводчатым потолком, столами, заставленными колбами с разноцветными жидкостями, перегонными кубами и ретортами. На стенах – связки летучих мышей, облезлых, изъеденных молью чучел зверей и птиц. Под потолком – крокодил. Он пишет рецепт: «Возьми известную человеческую жидкость. (мочу) оставь гнить ее сперва в запечатанной тыкве, потом в лошадином желудке сорок дней, пока не начнет жить, двигаться и копошиться, что легко заметить. То, что получилось, еще нисколько не похоже на человека, оно прозрачно и без тела. Но если потом ежедневно, втайне и осторожно, с благоразумием питать его человеческой кровью и сохранять в продолжение сорока седмиц в постоянной и равномерной теплоте лошадиного желудка, то произойдет настоящий живой ребенок, имеющий все члены, как дитя, родившееся от женщины, но только весьма маленького роста». Налить в тыкву «известную человеческую жидкость» просто, перелить потом в лошадиный желудок тоже труда не составит. А вот «питать осторожно и с благоразумием» то невидимое и прозрачное, что должно закопошиться в гниющей жидкости, – это весьма не просто. В составленном рецепте столько лазеек, что всегда можно уйти от ответа. Давайте представим, что к нему в лабораторию входит ученик-алхимик, почтительно склоняется перед Учителем и с дрожью говорит. Ученик. Учитель, я сделал все, о чем написано в твоем рецепте. Но у меня ничего не получилось! Парацельс. Да? И ты сделал все точно? Ученик. Да-да, Учитель. Парацельс. Нет, нет и нет! Ты не все указания соблюдал! Ты был благоразумен и осторожен? Ты дал жидкости достаточно загнить? Ты вовремя перелил ее из тыквы в желудок? Ты сохранил тайну? Ученик опускает голову. Да, насчет тайны – не утерпел, похвастался в таверне перед товарищами, что скоро появится у него в лаборатории «нерожденный» человечек. Парацельс. Ну? Сознавайся! Ученик. Ты прав, Учитель. Снова несчастный ученик наполняет тыкву и ждет. Каждый день смотрит: гниет или не гниет. В положенное время переливает загнившую жидкость в лошадиный желудок, отворачивая нос в сторону. Пахнет весьма неприятно. Да, Парацельс ловко всех одурачил. Появлялись новые «творцы» фантастических историй. Никто не знал, откуда берутся черви, мухи, лягушки, улитки. Почему они появляются иногда в огромном количестве? Никто не видел их рождения, их яиц, развития. Вот и вывод: они самозародились из грязи, гниющих частей растений, животных, да мало ли из чего. Однако появлялись скептики, никому и ничему не верящие. Иногда они пытались протестовать. Но... (пауза) неколебим был авторитет греческих ученых и мудрейшего из них – Аристотеля. Кто посмеет противоречить ему! Тут же раздавался грозный окрик.

    Cлайд 24

    Cлайд 25

    Реди взял 4 горшка с широким горлом, поместил в один мертвую змею, в другой – немного рыбы, в третий – угрей, в четвертый – кусок телятины, плотно закрыл. Затем поместил то же самое в 4 других горшка, оставив их открытыми. Вскоре мясо и рыба в открытых сосудах зачервивели, и можно было видеть, как мухи свободно залетают в сосуды и вылетают из них. В закрытых горшках не оказалось ни одного червяка, хотя прошло много дней, после того как был начат опыт. Опыты Франческо РЕДИ, 1668 г. «Мухи не родятся из гниющего мяса. Черви не заводятся сами собой в гниющем мясе. Они выводятся из яичек, отложенных туда мухами…» 1668 год. Реди взял четыре горшка с широким горлом, поместил в один из них мертвую змею, в другой – немного рыбы, в третий – угрей из Арно, в четвертый – кусок телятины, плотно закрыл их и опечатал. Затем поместил то же самое в четыре других горшка, оставив их открытыми. Таким образом, ученый решил проконтролировать ход своего опыта. За окном была середина июня. Вскоре мясо и рыба в открытых сосудах зачервивели, и можно было видеть, как мухи свободно залетают в сосуды и вылетают из них. В закрытых же горшках не оказалось ни одного червяка, хотя прошло много дней, после того как был начат опыт. Реди: «Мухи не родятся из гниющего мяса. Черви не заводятся сами собой в гниющем мясе. Они выводятся из яичек, отложенных туда мухами.» Это был блестящий эксперимент. Реди доказал невозможность самозарождения мух. Его данные подтверждали мысль о том, что «жизнь может возникнуть только из предшествующей жизни». Нанеся удар по теории абиогенеза, Реди заложил фундамент теории биогенеза.

    Cлайд 26

    Лаццаро Спалланцани, итальянский аббат, математик и натуралист: «…Стоит только запаять бутылочки и прокипятить настой в течение часа – и там не появится ни одного микроба, сколько бы настой ни простоял…» Идеи биогенеза: Идеи абиогенеза Жорж-Луи Леклерк, граф де Бюффон, французский писатель, натуралист, биолог, математик, художник: «…Микробы зарождаются из настоек и подливок!..» …И у микробов должны быть родители!.. 1729 - 1799 1707 - 1788 По вопросу происхождения микроорганизмов ученые разделились на два лагеря, одни утверждали, что микроорганизмы самозарождаются, другие – утверждали, что самозарождение невозможно. Француз Бюффон и ирландец Нидгем были представителями одного лагеря, другой представлял итальянец аббат Лаццаро Спалланцани.

    Cлайд 27

    Я могу изготовить настои из гороха и миндаля, из листьев желтофиоли или цветка гвоздики. А состав анималькулей будет везде одинаковым. Но только при условии, что все настои будут приготовлены на одной и той же воде. Отсюда следует простой вывод: анималькули попадают вместе с водой. В этом нет ничего удивительного. Ведь в природе эти крошки живут в воде: болотной, прудовой, озерной, морской и даже колодезной. А при высыхании они погибают. Опровержение самозарождения… М.М. Тереховский 1740-1796 Союзником Спалланцани оказался русский ученый Мартын Матвеевич Тереховский. В десятках книг можно прочесть про спор Спалланцани с Бюффоном и Нидгемом, но редко можно встретить имя Тереховского, нашего соотечественника, экспериментально доказавшего невозможность самозарождения практически одновременно со Спалланцани. В Страсбургском университете Тереховский написал и защитил работу «Зоолого-физиологическая диссертация о наливочном хаосе Линнея». «Наливочный хаос» – название для нас мало понятное. «Хаосом» в своей системе животных Линней назвал раздел, к которому отнес самые разнообразные существа, имеющие одно общее свойство – мельчайшие размеры. Например, инфузорий, само название которых происходит от латинского «настой, наливка». Тереховский в отличие от Спалланцани не спорил с Бюффоном. Он работал только с инфузориям и жгутиковыми, которые через некоторое время появляются в настоях из семян, плодов и трав. Но откуда они там берутся? Тереховский. Причина в воде. Я могу изготовить настои из гороха и миндаля, из листьев желтофиоли или цветка гвоздики. А состав анималькулей будет везде одинаковым. Но только при условии, что все настои будут приготовлены на одной и той же воде. Отсюда следует простой вывод: анималькули попадают вместе с водой. В этом нет ничего удивительного. Ведь в природе эти крошки живут в воде: болотной, прудовой, озерной, морской и даже колодезной. А при высыхании они погибают. Был еще один путь попадания этих крошек в настои – воздух. Однако врач решил, что такая вероятность слишком мала. Вода вызывала наибольшие подозрения. Тереховский стал ставить опыты с водой. Тереховский. Для начала я возьму чистую воду – сырую и кипяченую, налью в сосуды и оставлю их открытыми. Посмотрю, что получится. Итак, в сосуде с сырой водой анималькули появились, в кипяченой их нет. Прибавлю в сосуд с кипяченой водой сырую. Вот, теперь и в нем появились «милые крошки». Следовательно, в настои они попадают именно с сырой водой! Проделаю еще и такой опыт: одну банку с анималькулями нагрею выше 35 оС, другую заморожу. Что получится? В обеих банках анималькули погибли. Теперь оставлю сосуды с остывшей и растаявшей водой надолго. Анималькули не появились! Так, проварю-ка я траву, залью ее сырой и кипяченой водой. Вот теперь анималькули появлись в банке с сырой водой. А в банке с кипяченой их нет, хотя она простояла много дней. А если я заварю чай, чем не настой? Но и в нем никто не завелся. Нет никакого самозарождения! Тереховский проделал много опытов. Результат получался один и тот же. Анималькули появлялись в настоях, сделанных на сырой воде, и тогда, когда сырую воду добавляли в отвар после остывания. Теперь мы с вами знаем, что могло случиться и по-другому – в сосуды с кипяченой водой цисты простейших могли попасть из воздуха. Но этого не произошло: сосуды стояли в комнатах, а цист простейших, в отличие от спор микробов, в чистом воздухе очень мало – 1–2 в кубическом метре воздуха. Однако во времена Тереховского о цистах простейших просто ничего не знали, и для своего времени он убедительно доказал, что анималькули не зарождаются в настоях. Парижская Академия наук решила положить конец этим спорам и назначила премию за окончательное экспериментальное решение вопроса, обговорив, что «никакие неясности в постановке опытов не должны затемнять их результатов». Пастер, знаменитый «охотник за микробами», узнав о конкурсе, принялся за работу. Пастер. Глупцы! Они думают, что если в воздухе не видно микробов, то их там нет. Как бы не так! Докажу я им! Это и не трудно. Я возьму стеклянную трубку, положу в нее кусочек ваты. К одному концу трубки приделаю насосик, другой выставлю в окно и начну насасывать наружный воздух. Прошло четыре часа, в трубке ватка потемнела. Промою ее в часовом стеклышке и отожму над другим. Проделаю эту операцию несколько раз. Ватка стала чистой, всю пыль с нее удалось смыть. Ну, посмотрим, посмотрим, что есть в смыве с ватки. Капельку воды помещу на предметное стеклышко и посмотрю ее содержимое под микроскопом. Здесь споры грибков, споры плесеней, микробы и их споры! Теперь нужно было научиться ловить микробов. Пастер – прекрасный микробиолог. В колбочки ученый наливал питательные растворы, кипятил их. Потом нагревал горлышко колбы, оттягивал его в длинную трубку и запаивал кончик. С такой колбой можно было начинать охоту. Выйдя во двор, Пастер обламывал запаянный кончик. Воздух врывался в колбу и заносил туда микробы и их споры. После этого Пастер снова запаивал горлышко. Пастер. Так и есть, попавшие в колбу микробы размножились. Это видно по образовавшемуся на поверхности бульона мутному облачку. О, это тучи микробов! Пастер не ограничился этим. Теперь ему нужно было выяснить, в каком воздухе микробов больше. С колбами в руках он бродил по парижским помойкам. Потом спотыкался о корни и пни деревьев в лесу, вяз в болотах, бродил по берегу моря, карабкался на высокие горы, поднимался даже на ледники Монблана. Всюду он открывал и запаивал колбы. А затем в лаборатории занимался бухгалтерией: под микроскопом вел тщательный учет микробов. Пастер. Ну так и есть, микробы везде. Правда, их в одних местах много, в других мало. В воздухе ледников их меньше всего. Да и не всегда мне удавалось здесь заловить одного-единственного микробика. Так была решена первая часть задачи – микробы и их споры носились в воздухе везде и могли попасть куда угодно. Но вторая часть была гораздо сложнее – доказать, что именно микробы, попадая из воздуха в колбу, вводят исследователей в заблуждение. Известное правило «Прогрей воздух, убей в нем микробов» никуда не годится. Еще Нидгем утверждал, что прогретый воздух не пригоден для жизни, поэтому в нем не происходит самозарождение. Воздух нельзя прогревать, значит, в нем могут остаться микробы, и... начинается сказка про белого бычка. Как решить эту задачу? Какой заслон поставить на пути микробов в колбу? Пастеру повезло. Он встретил человека, давшего хороший совет. Вот так и появилась знаменитая «пастеровская колба». Горлышко в такой колбе вытянуто в длинную трубочку и изогнуто, как шея у лебедя. Пастер поставил новую серию опытов: в колбы наливал различные питательные среды (раствор дрожжей с добавлением сахара, сок сахарной свеклы, настой перца, мочу), приготовленные в обычных условиях. Над огнем вытягивал горлышко колбы в длинную трубку, пинцетом тянул за кончик вытянутого горлышка вниз, а затем – вверх. В результате получался изгиб. Жидкость кипела в колбе несколько минут. Пар во время кипения свободно выходил через длинный узкий конец колбы. После того как колба остывала, питательные растворы оставались прозрачными. На первый взгляд может показаться, что микробы могли бы попасть в остывающую колбу обычным путем – через горлышко, вместе с воздухом. На самом же деле вся пыль и микробы из воздуха оседают во влажных местах изгиба трубки и до питательного раствора не добираются. Если через несколько месяцев хранения настоя в такой открытой колбе изогнутое горлышко отломить, то в настое очень быстро появятся различные микроорганизмы. Пастер. Видите? Нет самозарождения! В колбе есть и питательный раствор, и воздух! Где же ваша производящая сила? Где самозарождение? Покажите мне его. Пуше и его единомышленники – два профессора из Тулузы – насовали в карманы запаянные пастеровские колбы с прокипяченным сенным настоем и полезли в горы. Результаты экспедиции показали, что в колбах всегда появлялись микробы. Даже в пробах воздуха, взятых на горе Младетта, которая значительно выше Монблана. Пуше. Господин Пастер! Что же, есть самозарождение или нет? Пастер не сомневался в чистоте своих опытов и сомневался в точности опытов Пуше и его сторонников. Ему, испытавшему много разных сред, не хотелось повторять всю работу и проверять еще и сенной настой. Зачем тратить драгоценное время на чепуху? Пастер. Пусть комиссия разбирается! И найдет ошибку Пуше. Академия наук решила по-своему. Комиссия? Комиссия была назначена. Но разбираться в опытах Пуше? Нет! Решение таково: в присутствии членов комиссии Пастер и Пуше должны поставить свои опыты. Пуше отказался. Возможно, он сомневался в своих исследованиях. Ходили слухи и о том, что комиссия придиралась к французскому ученому, заранее отдав предпочтение Пастеру. Что было на самом деле – нам не узнать. Но Пуше отказался, и комиссия вынесла вердикт: опыты Пастера убедительны. Однако спустя 10 лет в Англии врач Бастиан провел новую серию опытов с сенным настоем. И действительно, в колбах каждый раз появлялись микробы, хотя экспериментатор в точности воспроизводил опыт Пастера. Так что же, Пастер ошибся, прав Пуше? Пастер. Я думал, что Пуше что-то напутал. Но и у Бастиана подобный результат... Все равно тут что-то не так! Нужно найти причину. Пастер разгадал и эту загадку. И Пуше, и Бастиан были неправы: самозарождения в сенном настое не было. Микробы попадали в настой в этом случае не из воздуха. Они присутствовали в сене, из которого приготовляли настой. Есть такой микроб – «сенная палочка». Споры этого микроба не погибают при кипячении, выдерживая температуру в 100 С. Поэтому просто прокипяченный сенной настой кишит спорами сенной палочки. До тех пор пока колба запаяна, в ней нет кислорода, микробы не развиваются. Но стоит обломить горлышко колбы, в нее проходит воздух, и микробы начинают размножаться. Это-то и наблюдали Пуше и Бастиан. Пастер нашел сенную палочку и догадался, как ее убить: нужно кипятить настой не менее 20 мин при температуре 120 С и при высоком давлении в закрытых сосудах. Чтобы добиться таких условий, Пастер придумал то, что теперь называется «автоклав». В автоклавах теперь проводят стерилизацию медицинских инструментов. А тогда возражения Пуше и Бастиана были опровергнуты. Пастер. Премия моя! И он получил ее. Спор, длившийся сотни лет, окончился победой теории биогенеза. Это было в 1862 г.