|
Реферат: Происхождение животных от человека (Биология)
Русско-татарская школа № 120 с углубленным изучением некоторых предметов.
Доказательство гипотезы происхождения
человека от животных.
Реферат подготовил
Ученик 11Б класса
Павлов Дмитрий.
г.Казань
Вопрос о происхождении человека всегда волновал человечество. В
древности некоторые племена считали себя потомками определенных растений
или животных: медведя, сокола, рыбы и др.
В дальнейшем распространились взгляды о божественном происхождении
человека. Древние египтяне и греки считали, что Бог создал человека из
глины. Мысль о сотворении первого человека - Адама - из глины встречается в
Библии.
С развитием науки естествоиспытатели убеждались в сходстве строения
тела и отдельных органов человека и животных. Даже К.Линней, веривший в
божественное происхождение человека, вынужден был признать: "О сколь схожа
на нас зверь гнусный обезьяна". Он поместил человека в группу приматов
вместе с обезьянами.
Ж.Б.Ламарк предложил гипотезу о происхождении человека от
обезьяноподобных предков, которые перешли от лазанья по деревьям к
прямохождению. В результате тело у них выпрямилось, изменилась стопа.
Потребность в общении привела к развитию речи.
В 1871 г. была опубликована работа Ч.Дарвина "Происхождение человека и
половой отбор". В ней он доказывает родство человека с человекообразными
обезьянами, используя данные сравнительной анатомии, эмбриологии,
палеонтологии. В то же время Дарвин справедливо считал, что ни одна ныне
живущая обезьяна не может считаться прямым предком человека.
Сходство прослеживается в строении человека и других позвоночных
животных. Человек относится к млекопитающим, так как имеет диафрагму,
молочные железы, дифференцированные зубы (резцы, клыки и коренные), ушные
раковины, зародыш его развивается внутриутробно. У человека есть такие же
органы и системы органов, как и у других млекопитающих: кровеносная,
дыхательная, выделительная, пищеварительная и др.
О родстве человека с животными свидетельствуют также рудименты и
атавизмы. У человека свыше 90 рудиментарных органов: копчик, аппендикс,
зубы мудрости и др.
Среди атавизмов можно назвать сильно развитый волосяной покров на
теле, дополнительные соски, хвост. Эти признаки были развиты у предков
человека, но изредка встречаются и у современных людей.
Сходство прослеживается и в развитии зародышей человека и животных.
Развитие человека начинается с одной оплодотворенной яйцеклетки. За счет ее
деления образуются новые клетки, формируются ткани и органы зародыша. На
стадии 1,5-3 месяцев внутриутробного развития у человеческого плода развит
хвостовой отдел позвоночника, закладываются жаберные щели. Мозг месячного
зародыша напоминает мозг рыбы, а семимесячного - мозг обезьяны. На пятом
месяце внутриутробного развития зародыш имеет волосяной покров, который
впоследствии исчезает. Таким образом, по многим признакам зародыш человека
имеет сходство с зародышами других позвоночных.
Поведение человека и высших животных очень сходно. Особенно велико
сходство человека и человекообразных обезьян (Рис1).
Им свойственны одинаковые условные и безусловные рефлексы. У обезьян,
как и у человека, можно наблюдать гнев, радость, развитую мимику, заботу о
потомстве. У шимпанзе, например, как и у человека, различают 4 группы
крови. Люди и обезьяны болеют болезнями, не поражающими других
млекопитающих, например холерой, гриппом, оспой, туберкулезом. Шимпанзе
ходят на задних конечностях, у них нет хвоста. Генетический материал
человека и шимпанзе идентичен на 99%.
Наряду со сходством человек имеет определенные отличия от обезьян.
Каковы они?
На Рис2 показаны различия в строении скелета человека и обезьяны,
которые связаны с прямохождением.
У обезьян позвоночник дугообразный, а у человека он имеет четыре
изгиба, придающие ему S-образную форму. У человека более широкий таз,
сводчатая стопа, смягчающая сотрясение внутренних органов при ходьбе,
широкая грудная клетка.
Ряд особенностей строения человека связан с его трудовой деятельностью
и развитием мышления. У человека большой палец на руке противопоставлен
другим пальцам, благодаря чему рука может выполнять разнообразные действия
(Рис3)
Мозговая часть черепа у человека преобладает над лицевой в связи с большим
объемом головного мозга, достигающего примерно 1200- 1450 см3 (у обезьян -
600 см3).
Все перечисленные факты свидетельствуют о том, что человек и
человекообразные обезьяны произошли от общего предка и позволяют определить
место
человека в системе органического мира Человек относится к типу хордовых,
подтипу позвоночных, классу млекопитающих, подклассу плацентарных, отряду
приматов, подотряду узконосых, семейству гоминид, группе высших узконосых,
роду гомо, виду человек разумный.
ё Человек появился на Земле в ходе эволюции. Об этом свидетельствует
сходство человека с животными в строении, развитии, поведении. В то же
время человек отличается от животных по ряду признаков. Эти различия у
человека связаны с прямохождением, развитым мышлением, трудовой
деятельностью
Реферат на тему: Происхождение жизни
ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЖИЗНИ. ГИПОТЕЗА А.И.ОПАРИНА.
Под понятием «жизнь» большинство ученых сейчас подразумевают процесс
существования сложных систем, состоящих из больших органических молекул и
способных самовоспроизводиться и поддерживать свое существование в
результате обмена энергией и веществом с окружающей средой. По современным
представлениям возраст Земли, как и всей Солнечной системы, около 4,6 млрд.
лет, поэтому вряд ли жизнь старше этого срока. Существует и давняя гипотеза
о том, что жизнь имеет неземное происхождение и занесена на Землю извне, из
космоса, однако доказательств этого нет. Кроме того, та жизнь, которую мы
знаем, удивительно приспособлена для существования в земных условиях, и
если она возникла вне Земли, то на планете земного типа. Поэтому обычно при
изучении происхождения жизни исходят из тех условий, которые существовали
на только что сформировавшейся Земле.
Еще Ч.Дарвин понял, что жизнь может возникнуть только при отсутствии
жизни. В 1871 г. он писал: «Но если бы сейчас …в каком-либо теплом водоеме,
содержащем все необходимые соли аммония и фосфора и доступном воздействию
света, тепла, электричества и т.п., химически образовался белок, способный
к дальнейшим, все более сложным превращениям, то это вещество немедленно
было бы разрушено или поглощено, что было невозможно в период до
возникновения живых существ». Гетеротрофные организмы, распространенные
сейчас на земле, использовали бы вновь возникающие органические вещества.
Поэтому возникновение жизни в привычных нам земных условиях невозможно.
Второе условие, при котором жизнь может возникнуть, - отсутствие
свободного кислорода в атмосфере. Это важное открытие сделал русский ученый
А.И.Опарин в 1924 г. (к такому же выводу в 1929 г. пришел английский ученый
Дж.Б.С.Холдейн). А.И.Опарин высказал предположение, что при мощных
электрических разрядах в земной атмосфере, которая 4-4,5 млрд. лет назад
состояла из азота, водорода, углекислого газа, паров воды и аммиака,
возможно, с добавкой синильной кислоты (ее обнаружили в хвостах комет),
могли возникнуть простейшие органические соединения, необходимые для
возникновения жизни. Поэтому возникающие на поверхности Земли органические
вещества могли накапливаться, не окисляясь. И сейчас на нашей планете они
накапливаются только в бескислородных условиях, так возникают торф,
каменный уголь и нефть. Создатель материалистической гипотезы возникновения
жизни на Земле, русский биохимик, академик Александр Иванович Опарин (1894-
1980) посвятил всю свою жизнь проблеме происхождения живого.
Американский биолог Ж.Леб в 1912 г. первым получил из смеси газов под
действием электрического разряда простейший компонент белков – аминокислоту
глицин.
Возможно, кроме глицина он получил и другие аминокислоты, но в то
время еще не было методов, позволяющих определить их малые количества.
Открытие Леба прошло незамеченным, поэтому первый абиогенный синтез
органических веществ (т.е. идущий без участия живых организмов) из
случайной смеси газов приписывают американским ученым С.Миллеру и Г.Юри. В
1953 г. они поставили эксперимент по программе, намеченной Опариным, и
получили под действием электрических разрядов напряжением до 60 тыс.В,
имитирующих молнию, из водорода, метана, аммиака и паров воды под давлением
в несколько Паскалей при t=80С сложную смесь из многих десятков
органических веществ. Среди них преобладали органические (карбоновые)
кислоты – муравьиная, уксусная и яблочная, их альдегиды, а также
аминокислоты (в том числе глицин и аланин). Опыты Миллера и Юри были
многократно проверены на смесях разных газов и при разных источниках
энергии (солнечный свет, ультрафиолетовое и радиоактивное излучение и
просто тепло). Органические вещества возникали во всех случаях. Полученные
Миллером и Юри результаты побудили ученых различных стран заняться
исследованиями возможных путей предбиологической эволюции. В 1957 году в
Москве состоялся первый Международный симпозиум по проблеме происхождения
жизни.
По данным, полученным в последнее время нашими учеными, простейшие
органические вещества могут возникать и в космическом пространстве при
температуре, близкой к абсолютному нулю. В принципе Земля могла бы
получить абиогенные органические вещества и как приданое при возникновении.
В результате океан превратился в сложный раствор органических веществ
(т.н. первичный океан), которым в принципе могли бы питаться анаэробные
бактерии (организмы, способные жить и развиваться при отсутствии свободного
кислорода и получающие энергию для жизнедеятельности за счет расщепления
органических или неорганических веществ). Кроме аминокислот в нем были и
предшественники нуклеиновых кислот – пуриновые основания, сахара, фосфаты и
др.
Однако низкомолекулярные органические вещества еще не жизнь. Основу
жизни представляют биополимеры – длинные молекулы белков и нуклеиновых
кислот, слагающиеся из звеньев – аминокислот и нуклеотидов. Реакция
полимеризации первичных звеньев в водном растворе не идет, так как при
соединении друг с другом двух аминокислот или двух нуклеотидов отщепляется
молекула воды. Реакция в воде пойдет в обратную сторону. Скорость
расщепления (гидролиза) биополимеров будет больше, чем скорость их
синтеза. В цитоплазме наших клеток синтез биополимеров - сложный процесс,
идущий с затратой энергии АТФ. Чтобы он шел, нужны ДНК, РНК и белки,
которые сами являются результатом этого процесса. Ясно, что биополимеры не
могли возникнуть сами в первичном океане.
Возможно, первичный синтез биополимеров шел при замораживании
первичного океана или же при нагревании сухого его остатка. Американский
исследователь С.У. Фокс, нагревая до 130С сухую смесь аминокислот, показал,
что в этом случае реакция полимеризации идет (выделяющаяся вода испаряется)
и получаются искусственные протеиноиды, похожие на белки, имеющие до 200 и
более аминокислот в цепи. Растворенные в воде, они обладали свойствами
белков, представляли питательную среду для бактерий и даже катализировали
(ускоряли) некоторые химические реакции, как настоящие ферменты. Возможно,
они возникали в предбиологическую эпоху на раскаленных склонах вулканов, а
затем дожди смывали их в первичный океан. Есть и такая точка зрения, что
синтез биополимеров шел непосредственно в первичной атмосфере и
образующиеся соединения выпадали в первичный океан в виде частиц пыли.
Следующий предполагаемый этап возникновения жизни – протоклетки. А.И.
Опарин показал, что в стоящих растворах органических веществ образуются
коацерваты – микроскопические «капельки», ограниченные полупроницаемой
оболочкой – первичной мембраной. В коацерватах могут концентрироваться
органические вещества, в них быстрее идут реакции, обмен веществ с
окружающей средой, и они даже могут делиться, как бактерии. Подобный
процесс наблюдал при растворении искусственных протеиноидов Фокс, он назвал
эти шарики микросферами.
В протоклетках вроде коацерватов или микросфер шли реакции
полимеризации нуклеотидов, пока из них не сформировался протоген –
первичный ген, способный катализировать возникновение определенной
аминокислотной последовательности - первого белка. Вероятно, первым таким
белком был предшественник фермента, катализирующего синтез ДНК или РНК. Те
протоклетки, в которых возник примитивный механизм наследственности и
белкового синтеза, быстрее делились и забрали в себя все органические
вещества первичного океана. На этой стадии шел уже естественный отбор на
скорость размножения; любое усовершенствование биосинтеза подхватывалось, и
новые протоклетки вытесняли все предыдущие.
Последние этапы возникновения жизни – происхождение рибосом и
транспортных РНК, генетического кода и энергетического механизма клетки с
использованием АТФ – еще не удалось воспроизвести в лаборатории. Все эти
структуры и процессы имеются уже у самых примитивных микроорганизмов, и
принцип их строения и функционирования не менялся за всю историю Земли.
Поэтому заключительный этап происхождения жизни мы можем пока
реконструировать только предположительно – до тех пор, пока его не удастся
воссоздать в экспериментах.
Пока можно лишь утверждать, что на возникновение жизни в земном
варианте потребовалось относительно мало времени – менее одного млрд. лет.
Уже 3,8 млрд. лет назад существовали первые микроорганизмы, от которых
произошло все многообразие форм земной жизни.
Жизнь возникла на земле абиогенным путем. В настоящее время живое
происходит только от живого (биогенное происхождение). Возможность
повторного возникновения жизни на земле исключена.
| |
