Философия якутов о происхождении жизни на Земле и научные взгляды на эту проблему

Тема урока: Философия якутов о происхождении жизни на Земле и научные взгляды на эту проблему

Методическая разработка по курсу «Биология», 11 класс

Румянцева У.Н. учитель биологии Мюрюнской СОШ №1

Тип урока: новая тема

Цели урока:

образовательные - сформировать современное представление о происхождении жизни на Земле;

развивающие - сформировать умения анализировать разные теории, гипотезы о возникновении жизни, сравнивать с доказательствами;

ознакомление со взглядами якутов о возникновении жизни на Земле на примере олонхо П.А.Ойунского «Дьулуруйар Ньургун Боотур»;

воспитательные -продолжить формирование материалистических взглядов на эволюцию органического мира;

Оборудование и наглядность: картины из альбома А.И.Опарина «Возникновение жизни на Земле», модель атома углерода и соединений элементов-органогенов, изображение сосуда Пастера и Франчески Реди, видеофильм «Происхождение жизни», запись из олонхо П.А.Ойуунского «Дьулуруйар Ньургун Боотур», медиопрезентация картинки якутских художников о Земле Олонхо, русско-якутский словарь, якутско-русский словарь.

Ход урока

Учащиеся делим на рабочие группы.

• Группа «Теоретики» - обосновывают предпосылки, гипотезы, теории.

• Группа «Эксперты»- опровергают или аргументируют научными фактами гипотезы, предпосылки «Теоретиков».

Изложение нового материал

Вопрос классу: Как возникла жизнь на Земле?

Учитель: Мы знаем из предыдущих разделов общей биологии, об эволюции организмов и можем представить себе процесс исторического развития органического мира. Между тем вопрос о появлении жизни на Земле, о возникновении элементарных форм жизни остаются все еще не ясным.

От глубокой древности до наших дней лучшие умы человечества занимала и волновала эта проблема. Современная наука дает много сведений, позволяющих представить себе этот процесс в том или ином варианте.

Наши предки тоже задумывались над этой проблемой и свои философские взгляды отразили в описании происхождения мира в народном эпосе олонхо.

Все гипотезы о возникновении жизни на Земле можно разделить на три группы:

1. Теория биогенеза- живое происходит только от живого

2. Теория абиогенеза- живое появляется от неживого

3. Теория панспермии- жизнь на Земле занесена из космоса.

Давайте, послушаем отрывок из олонхо «Дьулурйар Ньургун Боотур», и поразмыслим, какая теория совпадает с философскими взглядами якутов о происхождении жизни на Земле.

(Звучит отрывок из олонхо П.А.Ойуунского «Дьулуруйар Ньургун Боотур». Медиопрезентация картинки якутских художников о Земле Олонхо).

Далеко, за дальним хребтом

Давних незапямятных лет,

Где все дальше уходит грань

Грозных, гибельных, бранных лет,

За туманной дальней чертой

Несказанных бедственных лет,

Когда тридцать пять племен,

Населяющих Средний мир,

Тридцать пять улусов людских

Не появились еще на земле;

И задолго до тех времен,

Когда великий Улуу Тойон

И гремящая Куохтуйа Хотун

Еще не жили на хребте

Яростью объятых небес,

Когда еще не породили они

Тридцать девять свирепых племен,

Когда еще не закляли их

Словами, разящими, словно копье,

Люди из рода айыы- аймага

С поводьями за спиной-

В те времена

Была создана

Изначальная Мать-Земля.

Прикреплена ли она к полосе

Стремительно гладких, белых небес-

Это неведомо нам;

Иль на плавно вертящихся в высоте

Трех небесных ключах

Держится нерушимо она-

Это еще неизвестно нам;

Иль над гибельной бездной глухой,

Сгущенным воздушным смерчем взметена,

Летает на крыльях она-

Это не видно нам;

Или кружится на вертлюге своем

С песней жалобной, словно стон-

Этого не разгадать...

Но ни края нет, ни конца,

Ни пристанища для пловца

Средь пучины неистово грозовой

Моря, дышащего бедой,

Кипящего соленой водой,

Моря гибели, моря Одун,

Бушующего в седловине своей...

Плещет в грохоте грозовом,

Дышит яростью, полыхает огнем

Древнее ложе Земли-

Грозное море Сюнг

С неколебимым дном,

Тучами заваленное кругом,

Кипящее соленой водой,

Мглой закрывающее окоем,

Сонма лютых смертей притон,

Море горечи, море мук,

Убаюканное песнями вьюг,

Берега оковавшее льдом.

С хрустом, свистом

Взлетает красный песок

Над материковой грядой;

Жароцветами прорастает весной

Желтоглинистая земля

С прослойкою золотой;

Пронизанная осокой густой

Белоглинистая земля

С оттаявшею корой,

С поперечной балкой столовых гор,

Где вечен солнечный зной,

В широких уступах глинистых гор,

Объятых клубящейся голубизной,

С высоким гребнем утесистых гор,

Перегородивших простор....

С такой твердынею под пятой,

Нажимай- не колыхнется она!

С такой высоченной хребтиной крутой,

Наступай - не прогнется она!

С широченной основой такой,

Ударяй - не шатнется она!-

Осьмикрайняя, на восьми ободах,

На шести незыблемых обручах,

Убранная в роскошный наряд,

Обильная щедростью золотой,

Гладоширокая, в ярком цвету,

С восходяще - пляшущим солнцем своим.

Взлетающим над землей;

С деревами, роняющими листву.

Падающими, умирая;

С шумом убегающих вод.

Убывающих, высыхая;

Расточающимся изобильем полна.

Возрождающимся изобильем полна,

Бурями обуянная-

Зародилась она-

Появилась она-

В незапятные времена-

Изначальная Мать-Земля...

Вопросы теоретикам

1. Как вы представляете себе возникновение и развитие жизни на нашей планете?

2. Какие теории существуют о происхождения жизни на Земле?

Учитель: Рассмотрим основные предпосылки и теории происхождения жизни античные, средние века.

Теоретик №1: То, что Земля при своем возникновении представляла собой безжизненную планету, не вызывает разногласий. В вопросе же о происхождении на ней жизни существует несколько представлений. Согласно одному из них, жизнь вечна и была занесена на Землю из межзвездных пространств в виде спор микроорганизмов с космической пылью или внутри обломков планет- метеоритов. Возникла теория панспермии.

Вопросы экспертам

1. Согласны ли вы этому представлению?

Эксперт- физик №1: Однако даже если это было так, выживание самых примитивных форм в межпланетных пространствах крайне маловероятно, так как там действуют губительные для жизни ультракороткие радиоактивные излучения, уничтожающие живое в известных нам проявлениях в течение нескольких секунд. Допустив идею, что жизнь существует на других планетах, трудно представить ее перенос на Землю без повреждения. Во время путешествия живой организм должен подвергаться действию радиации, чрезвычайно низкой температуры космоса и, наконец, сгореть в верхних слоях атмосферы. Но если бы даже он попал на Землю и дал начало жизни на нашей планете, вопрос об изначальном возникновении жизни оставался бы без ответа.

Учитель: Другое направление в вопросе о происхождении жизни заключается в утверждении того, что жизнь образовалась на самой Земле. Идеалисты считают, что для появления жизни необходим творческий акт.

Материалисты утверждают, что жизнь возникла самопроизвольно. Но на каком историческом этапе развития Земли произошел этот процесс? Может ли он повторяться в наше время?

Теоретик: До середины ХУ11 в. сама возможность самозарождения живых существ из неживой материи не подвергалась сомнению. Спор между мистическими учениями средневековья и развивающимся материализмом был лишь о трактовке этого явления - рассматривать ли самозарождение как естественный процесс образования живых организмов. Аристотель и некоторые другие древние и средневековые ученые полагали, что даже сложные формы жизни могут зарождаться в наше время. Они считали, например, что паразиты кишечника зарождаются под влиянием болезней пищеварительной системы, являясь ожившей, слущившейся слизистой оболочкой. По их представлениям, черви- паразиты, насекомые, различного рода моллюски, рыбы, амфибии и даже млекопитающие самопроизвольно образуются из грязи или навоза. Средневековые авторы утверждали, что неядовитые змеи образуются в сыром месте из женских волос, а ядовитые- из позвоночного столба трупов людей, которые при жизни были злодеями. Существуют гусиные и овечьи деревья, плоды этих деревьев падая на землю, превращаются в гусей и овец.

Учитель: Какие научные доказательства существуют для подтверждения или опровержения этой гипотезы?

Эксперт-врач: В ХУ111 в. несостоятельность гипотезы самозарождения опровергли экспериментальным путем итальянский врач Франческо Реди, французский химик и микробиолог Луи Пастер. Трудно пришлось сторонникам абиогенеза, считавших возможным происхождение живого из неживого, так как авторитет Пастера был использован для утверждения невозможности перехода косной материи к живым существам.

Луи Пастер химик по образованию показал, что самые простые микроорганизмы не могут зарождаться самопроизвольно. В опытах бульон, заключенный в специальные колбы с оттянутым в длинную, многократно изогнутую тонкую трубку горлышком, подвергали кипячению, после чего любая питательная среда оставалась стерильной, так как бактерии и дрожжевые грибки из воздуха не попадали в колбу, застревали в изгибах трубки. Если колбу открывали, микробы попадали в бульон и начинали размножаться. Так была доказана невозможность самозарождения организмов.

(Таблицы показывающие опыты Франчески Реди, Луи Пастера).

Учитель: Перед обсуждением следующей теории, берите листы с тексом олонхо, и внимательно прочитайте. Будите сделать дома сравнительный анализ с основными понятиями этой теории.

Теоретик: В настоящее время наиболее признанной является гипотеза, высказанная российским биохимиком А.И.Опариным в 1924-1928гг. и английским биологом Дж. Холдейном. Суть гипотезы в том, что появлению жизни на Земле обязательно предшествовало абиогенное образование органических соединений из неорганических. Источником для этого служило ультрафиолетовое излучение Солнца. Аминокислоты, сахара и другие соединения накапливались до тех пор, пока не приобрели консистенцию «первичного бульона». Именно в нем возникла жизнь. Это гипотеза явилась основанием для создания теории биопоэза.

Теория биопоэза сформулирована в 1947г. английским ученым Дж. Бериалом. Он выделил три стадии биопоэза:

1. Абиогенное возникновение биологических мономеров.

2. Образование биологических полимеров.

3. Формирование мембранных структур и первичных организмов (пробионтов).

Эксперт: Первые два этапа относят к периоду химической эволюции. С третьего этапа начинается биологическая эволюция. Предлагаем просмотр видеофильма «Происхождение жизни».

( Показ фрагменты из видеофильма «Происхождение жизни»).

1- фрагмент: Абиогенное возникновение биологических мономеров.

По данным космологии, 4500 млн лет назад атмосфера Земли состояла из газов: оксидов углерода (СО, СО2), паров воды, метана, аммиака, вырывавшихся из недр благодаря вулканической деятельности. Гравитационные силы привели к уплотнению коры, при этом выделялось огромное количество тепла. Повышениию температуры также способствовали распад радиоактивных соединений и поток ультофиолетового излучения Солнца. Вода находилась в состоянии пара. Высоко над землей в холодном пространстве водяной пар конденсировался, образуя тучи, а затем в виде дождя выпадал на раскаленные камни. Вода вновь испарялась и пар возврощался в атмосферу. Испарение и конденсация повторялись много раз и приводили к сильным ливням, сопровождавшимся нерпрервыными молниями. Образовались неглубокие водоемы, наполняемые дождями. Горячие лавовые потоки и вулканический пепел, попадая в них, создавали разнообразные быстро меняющиеся условия, в которых могли протекать реакции синтеза органических соединений. Чрезвычайно важно понимать, что свободного кислорода в это время на Земле не было. Он соединялся с такими элементами, как железо, алюминий, кремний, образуя множество минералов в земной коре. Входил он также в состав воды и таких газов как оксид углерода (11) и оксид углерода (1У). Свободный кислород отсутствовал.

Наличие свободного кислорода сегодня в земной атмосфере- результат фотосинтетической деятельности зеленых растений. Слой озона, существующей ныне, защищает Землю от смертоносного излучения Солнца. В В рассматриваемый нами период возникновения жизни, длившийся примерно 1000 млн. лет, ультофиолет был основным источником энергии для синтеза органических веществ. Они могли образовываться лишь из тех неорганических соединений,

которые в изобилии присутствовали в атмосфере древней Земли. Под действием коротковолнового ультрфиалетового излучения и грозовых разрядов могли происходить химические реакции, приводящие к образованию аминокислот, сахаров и других биологических мономеров.

В 1953г. американские исследователи Миллер и Юри сконструировали специальный аппарат, провели эксперимент и доказали эту возможность.

2- фрагмент: Образование и эволюция биополимеров.

Дальнейшая химическая эволюция происходила при редком сочетании благоприятных условий синтеза биополимеров.

Американский ученый С.Фокс в 1957г. опытным путем доказал возможность образования пептидных связей в растворе аминокислот. Экспериментально было показано, что в водном растворе аланина в присутствии особого вида глинозема и АТФ образуются цепочки полиаланина. Особое значение для биополимеров имеет образование РНК и ДНК- молекул, способных к самовоспроизводству. Американский биохимик Т.Чек в 18-982г. открыл рибозиму- молукулы РНК, обладающие каталитической активностью. Он описал явление самосплайсинга- процесса удаления интронов из молекулы РНК без участия белков-ферментов. В то же время молекула ДНК оказалась лучше приспособлена для долглвременного хранения информации, так как является более устойчивой.

3.Формирование мембранных структур и эволюция пробионтов.

Следующим шагом стало объединение полимеров в дискретные группы с образованием частиц более крупного размера- коацерватных капель и формирование мембран. В результате объединения коацерватов с нуклеиновыми кислотами образовались способные к самовоспроизведению живые организмы - протобионты.

Живые организмы- это открытые системы, способные к самовоспроизведению, обменивающиеся со средой веществом и получающие из нее энергию. первые организмы были, по видимому, гетеротрофами, получавшими энергию за счет анаэробного окисления органических соединений. Появление аноксигенного фотосинтеза (пурпурные бактерии, зеленые, серные бактерии) привело к возникновению автотрофности. Возникновение оксигенного фотосинтеза привело к формированию современной атмосферы, содержащей кислород.

С момента возникновения жизни появилась связь между биологическими, геохимическими и геологическими процессами.

Учитель: Сегодня мы искали с вами, ответы на вопрос «Как возникла жизнь на Земле?». Рассмотрели философские взгляды якутов о происхождении мира в народном эпосе олонхо. Какой вывод можно сделать из всего услышанного и увиденного?

Проводится обсуждение.

Вопросы для закрепления:

1. Какие современные гипотезы о возникновении жизни на Земле вам известны?

2. В каких условиях и за счет какой энергии происходит синтез первых органических соединений на Земле?

3. Какие требования должны быть предъявлены к органическим молекулам, чтобы химическая эволюция могла перейти в биологическую?

4. Как была побеждена теория самозарождения организмов?

5. С какой теорией совпадает взгляды якутов о происхождении жизни на Земле?

Звучит отрывок из олонхо «Дьулуруйар Ньургун Боотур».

Домашнее задание

1. Может ли жизнь самопроизвольно зародиться в настоящее время на Земле?

2. Зачем перед операцией тщательно стерилизуют инструменты, тщательно моют руки, надевают стерильный халат, шапочку и марлевую маску?

3. Что вы думаете о теории занесения «семян жизни» на нашу планету из космоса?

4. Каковы взгляды якутов о происхождении жизни на Земле?(сравнительный анализ)

Приложение

Рабочий лист

Работу выполнили:___________________________________________

Задание:

«Сравнительный анализ возникновение жизни на Земле олонхо П.А.Ойуунского «Дулуруйар Ньургун Боотур» с научными взглядами на эту проблему»

Теории, гипотезы

Авторы

Текст из олонхо

Мой взгляд