Saskaņā ar Lielā sprādziena teoriju (viens no mūsdienu skaidrojumiem par Visuma rašanos) Saules sistēma, tai skaitā arī Zeme, veidojās pirms apmēram 4,6 miljardiem gadu.
Dzīvības eksistences neapstrīdami pierādījumi atrasti 2,7 miljardu gadu vecos iežos, tās ir primitīvu baktēriju pēdas. Ar pašreizējām pētījuma metodēm joprojām nav iespējams noskaidrot, kā tās radušās, taču pastāv vairākas hipotēzes un teorijas par to, kā radusies dzīvība uz Zemes.
Senatnē cilvēki uzskatīja, ka gan Zemi, gan dzīvību, gan cilvēku ir radījuši dievi. Dažādās leģendās un mītos atspoguļotas idejas par to, ka cilvēka senči ir bijuši dzīvnieki - vilki, lāči, ja senie cilvēki mituši mežos, ja dzīvoja pie ūdens – zivis, vaļi.
Valdošā reliģija – kristietība - kā pasaules un dzīvības radītāju atzīst vienotu Dievu.
Dzīvība - tāda matērijas eksistences forma, kurā notiek nemitīga vielas un enerģijas apmaiņas ar vidi, adaptācija un pielāgošanās tai, kā arī ir iespējama vairošanās.
Dzīvībai ir raksturīga noteikta struktūra - ķīmiskā un fiziskā. Dzīvības sistēmas pamatvienība ir šūna, kas spēj gan veikt vielmaiņu, gan vairoties, gan adaptēties apkārtējai videi. Svarīga dzīvības pamatpazīme ir spēja nodot informāciju nākamajām paaudzēm. Tam kalpo DNS un RNS.
Valdošā reliģija – kristietība - kā pasaules un dzīvības radītāju atzīst vienotu Dievu.
Kreacionisma teorijas pamatā ir doma, ka Dievs radījis pasauli pēc sava gudrā plāna.
Visu organismu sugas, arī cilvēks, radīti gandrīz vienlaicīgi no nekā. Pēc Bībeles tekstiem ir aprēķināts, ka Zemes vecums ir nedaudz ilgāks par 6000 gadiem. Šajā laika posmā nav novērotas nozīmīgas pārmaiņas uz Zemes, kā arī kosmosā. Interesanti, ka visas mūsdienās dzīvojošās dzīvības formas, izņemot mugurkaulniekus, ir radušās vienā laikā, pirms 560 - 540 miljoniem gadu un lielākā daļa fosīliju veidojušās kādu milzīgu un pēkšņu kataklizmu rezultātā, piemēram, plūdu rezultātā, kas sasaucās ar Bībeles tekstiem.
Kreacionismam ir izveidojušies vairāki virzieni. Ir nosacīti zinātniskais virziens, kas uzskata, ka Dievs radījis Zemi un tad programmējis tās tālāko attīstību saskaņā ar evolūcijas teorijas principiem. Savukārt bībeliskā virziena pārstāvji pilnībā noliedz evolūciju, uzskatot, ka sugas spēj tikai izmirt, nevis veidoties no jaunas, un noliedz izmaiņas, kas joprojām notiek uz Zemes.
Dzīvības mūžīgās pastāvēšanas jeb stacionārā stāvokļa teorija atzīst, ka gan Zeme, gan dzīvība ir bijusi vienmēr.
Šī teorija sasaucas ar faktu, ka zinātnieki nespēj atrast Zemes ģeoloģiskos slāņus, kuros nebūtu organisko vielu pēdu. Tās, pēc šīs teorijas piekritēju domām, liecināja par dzīvības ģeoloģisko mūžību un nemainību. Taču mūsdienās astronomi un fiziķi fiksē pastāvīgu un vienmērīgu Visuma paplašināšanos, tas nozīmē, ka nekas nav nemainīgs.
Dzīvības spontānās rašanās teorija pamatojas uz domu, ka nedzīvās matērijas daļiņas var saturēt “dzīvības spēku” un labvēlīgos apstākļos atkal un atkal radīt dzīvību.
Šos teoriju apšaubīja itāļu ārsts un zinātnieks Frančesko Redi (F. Redi, 1626-1697). Savā eksperimentā ar gaļu un dažādiem traukiem viņš guva atziņu, ka dzīvas lietas var rasties tikai no citām dzīvām lietām.
Svarīgi!
F.Redi kļuva par bioģenēzes jēdziena pamatlicēju: dzīva matērija var rasties no iepriekšējās dzīvās matērijas.
1892. gadā krievu zinātnieks Dmitrijs Ivanovskis (D. Iwanowski, 1864-1920) pirmoreiz pierādīja vīrusu eksistenci, taču tā uzbūvi varēja izpētīt tikai pēc elektronu mikroskopa izgudrošanas 20.gs. Vīruss ir bezšūnu dzīvības forma. Tas satur DNS vai RNS – iedzimtības informāciju, taču dzīvības pamatpazīmes uzrāda tikai pēc iekļūšanas dzīvā šūnā. Zinātnieki joprojām diskutē, vai vīruss pieder dzīvajiem organismiem vai tomēr- nedzīvajiem.
Panspermijas teorijas pamatā ir apgalvojums, ka pirmās dzīvībai raksturīgās organiskās vielas un pirmās dzīvās šūnas ir atnestas no kosmosa.
Atbilstoši šai teorijai dzīvība ir plaši izplatīta parādība starpzvaigžņu telpā, taču, tā kā tur nav labvēlīgu apstākļu attīstībai, dzīvā matērija pārvēršas spermijos jeb sporās un tādā veidā pārvietojas kosmosā. Pirms vairākiem miljardiem gadu komētas atnesušas šos spermijus uz Zemi, kur to attīstībai izveidojusies labvēlīga vide. Spermiji ir mazi dīgļi, kas spēj izturēt lielas temperatūras maiņas, kosmisko starojumu un citus visam dzīvajam postošus apkārtējās vides faktorus. Angļu astronoms Freds Hoils (F. Hoyle, 1915-2001) uzskatīja, ka spermiju lomai ļoti piemērotas ir starpzvaigžņu putekļu daļiņas, kuru saimē var būt grafīta apvalkā tērptas baktērijas. Pagaidām kosmosā spermiji kā tādi nav atklāti.
Mūsdienās par šo teoriju interesējas arvien vairāk, jo uz Marsa un dažiem planētu pavadoņiem atklāts dzīvības priekšnosacījums — ūdens, kā arī uz Zemes nokritušie meteorīti satur organiskās vielas - ogļhidrātus, aminoskābes, kā arī amonjaku un baktērijām līdzīgas atliekas.
Noskaidrots, ka baktērijas un pat daži daudzšūnu organismi (piemēram, gauskāji) sastinguma stāvoklī atklātā kosmosā var izturēt daudzām citām šūnām nāvējošo Saules radiāciju, aukstumu un vakuumu un, nonākuši atpakaļ uz Zemes, pat spēj sekmīgi vairoties. Pat ja izdotos pierādīt dzīvības ieceļošanu, paliktu neatbildēts jautājums par dzīvības rašanos kaut kur citur kosmosā. Attīstoties tehnoloģijām, tiek meklētas šādas planētas ārpus Saules sistēmas. Ir atklātas līdzīgas sistēmas, taču ne uz vienas no tām nav piemēroti apstākļi dzīvībai - dažas pārāk tuvu savai zvaigznei, citām nav ūdens šķidrā veidā, vēl citām orbītu dēļ ir pārāk krasas gadalaiku maiņas.
Mūsdienās par šo teoriju interesējas arvien vairāk, jo uz Marsa un dažiem planētu pavadoņiem atklāts dzīvības priekšnosacījums — ūdens, kā arī uz Zemes nokritušie meteorīti satur organiskās vielas - ogļhidrātus, aminoskābes, kā arī amonjaku un baktērijām līdzīgas atliekas.
Noskaidrots, ka baktērijas un pat daži daudzšūnu organismi (piemēram, gauskāji) sastinguma stāvoklī atklātā kosmosā var izturēt daudzām citām šūnām nāvējošo Saules radiāciju, aukstumu un vakuumu un, nonākuši atpakaļ uz Zemes, pat spēj sekmīgi vairoties. Pat ja izdotos pierādīt dzīvības ieceļošanu, paliktu neatbildēts jautājums par dzīvības rašanos kaut kur citur kosmosā. Attīstoties tehnoloģijām, tiek meklētas šādas planētas ārpus Saules sistēmas. Ir atklātas līdzīgas sistēmas, taču ne uz vienas no tām nav piemēroti apstākļi dzīvībai - dažas pārāk tuvu savai zvaigznei, citām nav ūdens šķidrā veidā, vēl citām orbītu dēļ ir pārāk krasas gadalaiku maiņas.
Svarīgi!
Dzīvības bioķīmiskās izcelšanās teorija balstās uz hipotēzi, ka apstākļos, kādi uz Zemes eksistēja pirms 3,7-4,5 miljardiem gadu, no neorganiskajām vielām radās vienkāršas organiskas vielas, no tām — olbaltumvielas, kas ir katras šūnas uzbūves pamatā.
Pirmatnējā Zemes atmosfērā, kurā nebija brīva skābekļa, bija slāpekļa, ūdeņraža molekulas un vienkāršākie savienojumi - metāns, amonjaks, ciāns, kā arī daudz ūdens tvaiku. Planētai atdziestot, veidojās pirmatnējais okeāns, kurā oglekļa savienojumi polimerizējās. Šie savienojumi reaģēja ar ūdens skābekli, veidojot organiskās vielas: spirtus, aldehīdus, ketonus, organiskās skābes. No šiem organiskajiem savienojumiem varēja rasties aminoskābes. Olbaltumvielas apvienojās, tām apkārt veidojās taukiem līdzīgu vielu plēvīte, radās tā saucamās protošūnas. Tās no senā Zemes okeāna uzņēma organiskās vielas, pārveidoja un izdalīja ārvidē — notika vielmaiņa. Protošūnas palielinājās un sadalījās, tomēr tām nepiemita dzīvu šūnu būtiskākā īpašība — spēja pašām vairoties. Neviena olbaltumvielas molekula pati nerada sev līdzīgu molekulu. Kā protošūna pārvērtās par dzīvu šūnu, to Aleksandra Oparina (A. Oparin 1894-1980) hipotēze nespēj izskaidrot. Vēlāk šo hipotēzi papildināja RNS hipotēze. Zināms, ka visās dzīvajās šūnās atrodas pašpavairoties jeb dubultoties spējīgas nukleīnskābju molekulas DNS un RNS. Tās satur un pārnes iedzimtības informāciju, bez kuras dzīvība pastāvēt nespēj. RNS hipotēze skaidro, ka senajā okeānā mītošajās protošūnās šo būtisko lomu pildīja vienkāršākā RNS molekula. Iespējams, ka RNS molekulas izveidojās līdzīgi olbaltumvielām un iekļuva protošūnās, kuras tāpēc varēja pārveidoties par dzīvām šūnām. Tās vairojās, pilnveidojās un attīstījās — tā sākās dzīvības evolūcija.
Lai pierādītu bioķīmiskās hipotēzes patiesumu, 1953.gadā Stenlijs Millers (S.L.Miller 1930-2007) un Harolds Jūrijs (H.C.Urey 1893-1981) radīja ierīci dzīvības iegūšanai. Ierīci veidoja divas savstarpēji savienotas kolbas. Vienā kolbā bija izveidota „pirmatnējā atmosfēra” (gāzes un ūdens tvaiks), otrā — „pirmatnējais okeāns” (ūdens). Pirmajā kolbā radīja elektrisko loku — zibeni. Pēc nedēļas novēroja, ka no pirmās kolbas šķidrums bija ieplūdis otrajā kolbā, kuras saturā atrada dažādas aminoskābes. Tomēr dzīvas šūnas līdz šim nevienā eksperimentā nav iegūtas.