Теория Опарина-Холдейна
В 1924 году российский ученый-биохимик Александр Иванович Опарин опубликовал свой труд под названием «Происхождение жизни». В ней он сформулировал свою гипотезу о зарождении жизни на Земле. В ее основе лежит идея возникновения жизни в результате продолжительной эволюции органических соединений.
А.И. Опарин предположил, что 4-4,5 млрд лет назад произошло абиогенное (неорганическое) образование таких органических веществ, как аминокислоты и белковоподобные полимеры (полипептиды). Произошёл этот процесс в результате целого ряда химических превращений, катализатором которых были особые условия, царившие в то время на планете. Это и мощное ультрафиолетовое излучение, и сильные электрические разряды в атмосфере, и выделение огромного количества тепла при извержении вулканов. Таким образом, из аммиака, метана, водорода, углекислого газа и паров воды образовалось первое органическое вещество.
Основной мыслью теории Опарина является возникновение предшественников жизни – пробионтов – в результате случайного соединения белковоподобных органических соединений в так называемые коацерватные капли (коацерваты), которые плавали в разбавленном водном растворе. Появлению коацерватов способствовал также высокий уровень концентрации белковоподобных полимеров и их последующее обособление от внешней среды. Этот процесс был подтвержден впоследствии с помощью ряда опытов.
Среди коацерватных капель происходил естественный отбор самых устойчивых к существованию в окружающих условиях. Одной из самых удивительных способностей коацерватных капель была способность к адсорбции веществ извне, что в последствии преобразовалось в обмен веществ гетеротрофного типа (за счет поглощения органических веществ). В результате дальнейшей эволюции и естественного отбора среди коацерватов оставались только те, которые при разделении на дочерние коацерваты сохраняли за собой такие свойства, как способность к "питанию" и способность к "самовоспроизведению". Можно сказать, что именно благодаря этим двум свойствам коацерваты могли уже называться простейшим живым организмами или пробионтами.
Эта гипотеза происхождения жизни очень долгое время считалась основной и получила широкое признание во всем мире. Но она все же оставляла открытым вопрос о том, как именно произошёл переход от сложных органических веществ к простейшим живым организмам.
Как вероятное решение этого вопроса в 1929 году английский биохимик и генетик Джон Бёрдон Сандерсон Холдейн выдвинул генетическую гипотезу о происхождении живых организмов. Согласно его теории в основе возникновения пробионтов лежит возникновение молекул дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и рибонуклеиновой кислоты (РНК), поскольку именно они служат матрицей для синтеза белков. Благодаря молекулам ДНК протобионты и получили способность к самовоспроизведению.
