7. Теория за панспермията
Наличието на пропуски в концепцията за биохимичната еволюция дава основание на много изследователи в търсене на произхода на живота да се обърнат към теорията за панспермията, която отхвърля появата на живот на Земята и излага идеята за неговия извънземен произход.
Според теорията за панспермията зародишите на живота (като бактерии или спори на микроорганизми) се пренасят в космоса от прахови частици или небесни тела (комети и метеорити). Когато такива ембриони кацнат на подходяща планета, те дават началото на биологична еволюция.
Трябва да се отбележи, че постулирайки извънземен произход на живота, теорията за панспермията не обяснява възникването му като цяло. Съвременните изследвания в областта на астрофизиката обаче позволиха до известна степен да разширят идеите на тази теория и до известна степен да ги съпоставят с теорията за биохимичната еволюция.
Импулсът за това беше откритието в метеорити и комети на органични вещества и организирани елементи от неясна природа. През 1834 г. шведският химик Якоб Берцелиус (1779 - 1848) изолира органични молекули в него, докато изучава метеорита Alais. Това заинтересува много други изследователи и днес списъкът на органичните съединения, открити в небесните тела, съдържа аминокиселини, азотни основи, карбоксилни киселини и други сложни вещества. Това повдигна въпроса за произхода на тези съединения: дали те са продукт на жизнената дейност на организмите или имат абиогенен характер. Съвременните методи на изследване ни позволяват да отговорим на този въпрос.
Известно е, че молекулите на аминокиселините имат един асиметрично разположен въглероден атом, което води до съществуването на два оптични изомера, десен и ляв, които обръщат лъча светлина, преминаващ през тях.Биогенно образуваните аминокиселини са леви изомери (завъртете светлинния лъч наляво), а аминокиселините от неорганичен произход съдържат десни и леви изомери в равни количества, поради което не показват оптична активност. Това свойство на "асиметрията" на живите се нарича хиралност (гръцкиcheir - ръка) и се състои в несъвместимостта на молекулите с техния огледален образ, като дясната и лявата ръка. Той е присъщ не само на аминокиселините, но и например на нуклеиновите киселини, които са десни изомери. Следователно хиралността е друга граница между живото и неживото.
Изследването на аминокиселините, открити в метеоритите, не разкрива никаква оптична активност в тях; десните и левите изомери са равни в тях, така че техният абиогенен произход е признат.
Холандският учен М. Гринберг симулира кометни условия в лабораторията: метан, въглероден оксид и вода при температура от -269˚C са подложени на ултравиолетово лъчение. В резултат на това възникват сложни органични съединения.
По този начин простата органична материя е характерна не само за нашата планета, тя може да се счита за доста често срещана в космоса.
Хипотезата за панспермията предполага първоначалния произход на органичните вещества не на Земята, а в космоса.
В допълнение, това ни позволява да се надяваме, че съществуването на живот във Вселената не е ограничено само до нашата планета.
8. Теория на еволюцията
Първата еволюционна теория е тази на френския учен Жан-Батист Ламарк (1744-1829). Той стигна до извода за постепенното развитие на сложни организми от по-прости.
Ламарк обяснява първоначалния произход на примитивните форми на живот чрез действиеВъпреки това, за да обясни по-нататъшното развитие по естествен начин, той изложи два механизма на еволюция: упражняване и неупражнение на части от тялото, дължащо се на влиянието на външни фактори на околната среда, и предаване на придобитите черти на потомството по наследство.
Ламарк оправдава бавната промяна на видовете във времето. При промяна на околната среда според него може да се наложи животните да използват най-интензивно определени органи или, обратно, да отказват да ги използват. По-честото и продължително използване на който и да е орган малко по малко укрепва този орган, развива го. Постоянното неизползване на органа го отслабва, води до упадък и накрая го кара да изчезне. Например, дългите крака и шията на жирафа са резултат от необходимостта да се вземат листа от дърветата, мембраните при водолюбивите птици се появяват поради постоянното разпръскване на пръстите и разтягането на кожата между тях в търсене на храна, плоското тяло на писията е от лежане на една страна в плитка вода. Именно под такива процеси Ламарк разбира упражняването или неупражнението на органите, което води до техните промени. Тези промени бяха фиксирани, наследени от потомството, в резултат на което един вид се превърна в друг.
Тази концепция за еволюцията е критикувана от други учени. Немският зоолог Август Вайсман (1834 - 1914) показва, че ако се отрежат опашките на много поколения мишки, това няма да повлияе на дължината на опашките на потомците, въпреки че от гледна точка на Ламарк принудителното неизползване на тези органи трябва да доведе до тяхното скъсяване. Вайсман обяснява това с факта, че подобни промени не засягат половите клетки на индивидите и следователно не могат да бъдат наследени.
Повратната точка в развитието на теорията за еволюцията бешекнигата на великия английски учен Чарлз Робърт Дарвин (1809 - 1882) "Произходът на видовете чрез естествен подбор", публикувана през 1859 г.
Дарвин стига до извода, че сред животните трябва да има механизми, които ограничават техния брой, тъй като репродуктивният потенциал на всеки индивид е многократно по-голям от действителния брой на неговите възрастни потомци и средно броят на индивидите в популацията (т.е. броят на организмите от един и същи вид, обитаващи една територия) остава постоянен. Повечето от потомството, според теорията на Дарвин, умират поради ограничени хранителни ресурси, атаки от врагове и промени в условията на живот.
Така Дарвин предложи идеята за борбата на организмите за тяхното съществуване. Той отбеляза, че тази борба може да приеме различни форми: вътревидова, когато конкуренцията за храна и местообитание възниква между индивиди от един и същи вид, междувидова (например между хищници и тяхната плячка) и накрая, борбата срещу неблагоприятните условия.
В хода на борбата за съществуване предимство имат онези индивиди, които са най-адаптирани към дадените условия на живот. Следователно всички благоприятни промени в тялото увеличават шансовете му за оцеляване и отглеждане на потомство, докато неблагоприятните в рамките на ожесточена конкуренция водят до смърт.
Материалът за естествения подбор е индивидуалната изменчивост на организмите. Индивидуалните характеристики могат да бъдат полезни за тялото, вредни или неутрални. Ако преобладават вредните свойства, има вероятност организмът да загине в борбата за съществуване. Напротив, ако в съвкупността има повече полезни отклонения, шансовете за оцеляване ще се увеличат значително и вероятността за появата на потомство със същите черти ще се увеличи.
Като движещи силиВ еволюцията Чарлз Дарвин отделя променливостта, която причинява разнообразие от характеристики на организмите, наследствеността, която предава промените на потомците, и естествения подбор, който възниква в борбата на организмите за съществуване.