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地球上生物的由來地球在宇宙中形成以后，開始是沒有生命的。經過了一段漫長的化學演化，就是說大氣中的有機元素氫、碳、氮、氧、硫、磷等在自然界各種能源（如閃電、紫外線、宇宙線、火山噴發等等）的作用下，合成有機分子（如甲烷、二氧化碳、一氧化碳、水、硫化氫、氨、磷酸等等）。這些有機分子進一步合成，變成生物單體（如氨基酸、糖、腺甙和核甙酸等）。這些生物單體進一步聚合作用變成生物聚合物。如蛋白質、多糖、核酸等。這一段過程叫做化學演化。蛋白質出現后，最簡單的生命也隨著誕生了。這是發生在距今大約36億多年前的一件大事從此，地球上就開始有生命了。生命與非生命物質的最基本區別是：它能從環境中吸收自己生活過程中所需要的物質，排放出自己生活過程中不需要的物質。這種過程叫做新陳代謝，這是第一個區別。第二個區別是能繁殖后代。任何有生命的個體，不管他們的繁殖形式有如何的不同，他們都具有繁殖新個體的本領。第三個區別是有遺傳的能力。能把上一代生命個體的特性傳遞給下一代，使下一代的新個體能夠與上一代個體具有相同或者大致相同的特性。這個大致相同的現象最有意義，最值得我們注意。因為這說明它多少有一點與上一代不一樣的特點，這種與上一代不一樣的特點叫變異。這種變異的特性如果能夠適應環境而生存，它就會一代又一代地把這種變異的特性加強并成為新個體所固有的特征。生物體不斷地變異，不斷地遺傳，年長月久，周而復始，具有新特征的新個體也就不斷地出現，使生物體不斷地由簡單變復雜，構成了生物體的系統演化。
地球上早期生命的形態與特性。地球上最早的生命形態很簡單，一個細胞就是一個個體，它沒有細胞核，我們叫它為原核生物。它是靠細胞表面直接吸收周圍環境中的養料來維持生活的，這種生活方式我們叫做異養。當時它們的生活環境是缺乏氧氣的，這種喜歡在缺乏氧氣的環境中生活的叫做厭氧。因此最早的原核生物是異養厭氧的。它的形態最初是圓球形，后來變成橢圓形、弧形、江米條狀的桿形進而變成螺旋狀以及細長的絲狀，等等。從形態變化的發展方向來看是增加身體與外界接觸的表面積和增大自身的體積。現在生活在地球上的細菌和藍藻都是屬于原核生物。藍藻的發生與發展，加速了地球上氧氣含量的增加，從20多億年前開始，不僅水中氧氣含量已經很多，而且大氣中氧氣的含量也已經不少。細胞核的出現，是生物界演化過程中的重大事件。原核植物經過15億多年的演變，原來均勻分散在它的細胞里面的核物質相對地集中以后，外面包裹了一層膜，這層膜叫做核膜。細胞的核膜把膜內的核物質與膜外的細胞質分開。細胞里面的細胞核就是這樣形成的。有細胞核的生物我們把它稱為真核生物。從此以后細胞在繁殖分裂時不再是簡單的細胞質一分為二，而且里面的細胞核也要一分為二。真核生物（那時還沒有動物，可以說實際上也只是真核植物）大約出現在20億年前。性別的出現是在生物界演化過程中的又一個重大的事件，因為性別促進了生物的優生，加速生物向更復雜的方向發展。因此真核的單細胞植物出現以后沒有幾億年就出現了真核多細胞植物。真核多細胞的植物出現沒有多久就出現了植物體的分工，植物體中有一群細胞主要是起著固定植物體的功能，成了固著的器官，也就是現代藻類植物固著器的由來。從此以后開始出現器官分化，不同功能部分其內部細胞的形態也開始分化。由此可見，細胞核和性別出現以后，大大地加速了生物本身形態和功能的發展。
生命的起源
關于生命起源的問題，很早就有各種不同的解釋。近幾十年來，人們根據現代自然科學的新成就，對于生命起源的問題進行了綜合研究，取得了很大的進展。
根據科學的推算，地球從誕生到現在，大約有46億年的歷史。早期的地球是熾熱的，地球上的一切元素都呈氣體狀態，那時候是絕對不會有生命存在的。最初的生命是在地球溫度下降以后，在極其漫長的時間內，由非生命物質經過極其復雜的化學過程，一步一步地演變而成的。目前，這種關于生命起源是通過化學進化過程的說法已經為廣大學者所承認，并認為這個化學進化過程可以分為下列四個階段。
從無機小分子物質生成有機小分子物質根據推測，生命起源的化學進化過程是在原始地球條件下開始進行的。當時，地球表面溫度已經降低，但內部溫度仍然很高，火山活動極為頻繁，從火山內部噴出的氣體，形成了原始大氣(下圖) 。一般認為，原始大氣的主要成分有甲烷（CH4）、氨原始地球的想象圖
(左)原始大氣(右)有機物形成
（NH3）、水蒸氣（H2O）、氫（H2），此外還有硫化氫（H2S）和氰化氫（HCN）。這些氣體在大自然不斷產生的宇宙射線、紫外線、閃電等的作用下，就可能自然合成氨基酸、核苷酸、單糖等一系列比較簡單的有機小分子物質。后來，地球的溫度進一步降低，這些有機小分子物質又隨著雨水，流經湖泊和河流，最后匯集在原始海洋中。
關于這方面的推測，已經得到了科學實驗的證實。1935年，美國學者米勒等人，設計了一套密閉裝置(下圖) 。他們將裝置內的空氣抽出，然后模擬原始地球上的大氣成分，通入甲烷、氨、氫、水米勒實驗的裝置
蒸氣等氣體，并模擬原始地球條件下的閃電，連續進行火花放電。最后，在U型管內檢驗出有氨基酸生成。氨基酸是組成蛋白質的基本單位，因此，探索氨基酸在地球上的產生是有重要意義的。
此外，還有一些學者模擬原始地球的大氣成分，在實驗室里制成了另一些有機物，如嘌識、嘧啶、核糖，脫氧核糖，脂肪酸等。這些研究表明：在生命的起源中，從無機物合成有機物的化學過程，是完全可能的。
從有機小分子物質形成的有機高分子物質蛋白質、核酸等有機高分子物質，是怎樣在原始地球條件下形成的呢？有些學者認為，在原始海洋中，氨基酸、核苷酸等有機小分子物質，經過長期積累，相互作用，在適當條件下（如吸附在粘土上），通過縮合作用或聚合作用，就形成了原始的蛋白質分子和核酸分子。
現在，已經有人模擬原始地球的條件，制造出了類似蛋白質和核酸的物質。雖然這些物質與現在的蛋白質和核酸相比，還有一定差別，并且原始地球上的蛋白質和核酸的形成過程是否如此，還不能肯定，但是，這已經為人們研究生命的起源提供了一些線索；在原始地球條件下，產生這些有機高分子的物質是可能的。
從有機高分子物質組成多分子體系根據推測，蛋白質和核酸等有機高分子物質，在海洋里越積越多，濃度不斷增加，由于種種原因（如水分的蒸發，粘土的吸附作用），這些有機高分子物質經過濃縮而分離出來，它們相互作用，凝聚成小滴。這些小滴漂浮在原始海洋中，外面包有最原始的界膜，與周圍的原始海洋環境分隔開，從而構成一個獨立的體系，即多分子體系。這種多分子體系已經能夠與外界環境進行原始的物質交換活動了。
從多分子體系演變為原始生命從多分子體系演變為原始生命，過是生命起源過程中最復雜和最有決定意義的階段，它直接涉及到原始生命的發生。目前，人們還不能在實驗室里驗證這一過程。不過，我們可以推測，有些多分子體系經過長期不斷地演變，特別是由于蛋白質和核酸這兩大主要成分的相互作用，終于形成具有原始新陳代謝作用和能夠進行繁殖的原始生命。以后，由生命起源的化學進化階段進入到生命出現之后的生物進化階段。
關于生命起源的化學進化過程的研究，雖然進行了大量的模擬實驗，但是絕大多數實驗只是集中在第一階段，有些階段還僅僅限于假說和推測。因此，在對于生命起源，問題還必須繼續進行研究和探討。
蛋白質和核酸是生物體內最重要的物質。沒有蛋白質和核酸，就沒有生命。1965年，我國科學工作者人工合成了結晶牛胰島素（一種含有51個氨基酸的蛋白質）。1981年，我國科學工作者又用人工的方法合成了酵母丙氨酸轉運核糖核酸（核糖核酸的一種）。這些工作反映了我國在探索生命起源問題上的重大成就。
地球上的生物是怎么來的地球上的第一個生物，許多人認為是病毒一類的非常簡單的生物，他只是有核酸和蛋白質外殼組正的物質。
而組成他的是基礎的生物大分子，它是由自然界中的無機分子在一定的條件下偶然形成生物小分子，進而發展而來的，從此地球上有了生命，下面是詳細的介紹：
神秘的生命起源
那是在大約50億年前，宇宙中一團彌漫的緩緩轉動的氣體塵埃云形成了原始太陽系。到了47億年前，原始太陽系里一些氣體塵埃云又凝聚形成了最初的地球。剛剛誕生的地球十分寒冷、荒涼，沒有結構復雜的物質，當然也不會有生命。生命是隨著原始大氣的誕生開始孕育的。
在早期太陽系里，一些處于原始狀態的天體頻繁和幼小的地球相撞，這一方面增大了地球體積，另一方面運動的能量轉化為熱能貯存在了地球內部。撞擊不斷地發生，地球內部蓄積了大量熱能。地球的平均溫度高達攝氏幾千度，內部的金屬和礦物變成了融融的熾熱巖漿。巖漿在地球內部劇烈運動著，不時沖出地球表面形成火山爆發。在原始地球上，火山爆發十分頻繁。隨著火山爆發，地球內部一些氣體被源源不斷地釋放出來，形成了原始大氣。不過，這時的地球上仍然沒有生物分子。
在以后的歲月里，由于日積月累，原始大氣中的水蒸氣越來越多，地球表面溫度開始降低。當降低到水的沸點以下時，水蒸氣就化作傾盆大雨降落到了地面上。傾盆大雨不分晝夜地下著，形成了最初的海洋，這為生命的誕生準備了搖籃。
那時地球表面的溫度仍然很高，到了大約36億年前，海水的溫度已降為80℃左右，然而在此之前，原始生命就已悄悄孕育了。
生命的誕生與原始大氣十分有緣。據推測，原始大氣的主要成份是一氧化碳、二氧化碳、甲烷、水蒸氣、氨氣。這些簡單的氣體分子要想成為生物分子，就必須變得足夠復雜。合成復雜物質是需要消耗能量的。
值得慶幸的是，在原始地球上有各種形式的能量可供利用。首先，原始大氣沒有臭氧層，陽光中的紫外線可以毫無顧忌地進入大氣，這為地球帶來了能量。其次，原始大氣中會出現閃電，閃電是一種能量釋放現象。再次，原始地球上火山活動頻繁，火山噴發可以釋放大量熱量。

文章插圖
地球上的生物的起源生命起源是一個亙古未解之謎，地球上的生命產生于何時何地？是怎樣產生的？千百年來，人們在破解這一謎底之時，遇到了不少陷井，同時也見到了前所未有的光明。生命起源之說，第一個謎是生命起源的時間問題。第二個是生命起源的方式問題，生命是怎樣起源的？它在什么地方起源的？
從古至今，有很多說法來解釋生命起源的問題。如西方的創世說，中國的盤古開天地說等。但直到十九世紀，伴隨著達爾文《物種起源》一書的問世，生物科學發生了前所未有的大變革，同時也為人類揭示生命起源這一千古之謎帶來了一絲曙光，這就是現代的化學進化論。生命起源的化學進化論首先在1953年首先得到了一位美國的學者米勒的證實，米勒描述的生命起源的事件應該是什么樣子的呢？那就是在早期，地球上因為它含有大量的還原性的原始大氣圈，比如說甲烷、氨氣、水、氫氣，還有原始的海洋，當早期地球上閃電作用把這些氣體聚合成多種氨基酸，而這多種氨基酸，在常溫常壓下，它可能在局部濃縮，再進一步演化成蛋白質和其他的多糖類、以及高分子脂類，在一定的時候有可能孕發成生命，這就是米勒描述的生命進化的過程。
地球上的生命也許就產生在距今38億年到40億年之間，但是我們應該清醒的明白，我們距離揭開生命起源這一亙古之謎，還有一段遙遠的科學歷程。從無機物到有機物，到有機化合物到有機生命體的演化，同時還具有很多的偶然性，并不是有這種環境，有這種形成條件，它就能產生生命。有人曾經比喻說，這些無機物好像一個垃圾堆里面什么都有，塑料、塑料瓶子、鐵，廢棄金屬、油，而生命，一個單細胞，就像一輛精美的奔馳車，在一陣臺風過后，這些垃圾組裝成了一個奔馳車。因此我們可以想像，這個生命起源的過程是非常非常地艱難。因此，也許我們在這個藍色的星球，是生命的惟一的樂園，因此請保護我們的地球，珍惜地球上的生命，我們不能奢望地球上第二次的生命起源。
在中世紀的西方，《圣經》上描繪的上帝，在七天之內造就萬物之說，也是非常流行。今天看來，生命起源并不像這些古老傳說，或神話描繪的那樣，但表明了人類長期以來，對生命起源之謎傾注了極大地熱情和關注。但生命起源應該是怎樣發生的？科學又是怎樣對這一千古之謎進行探索的？我們已經取得了哪些進展？還有哪些問題沒有解決？這就是我今天要給大家介紹的內容。
首先，生命起源之說，第一個謎是生命的時間，起源的時間問題。在中世紀的西方，人們對《圣經》的上帝造人的故事是深信不疑的，在1650年，一位愛爾蘭大主教根據圣經上所描述的，計算出上帝創世的確切時間是公元前4004年，而另一位牧師甚至把創世時間更加精確地計算到公元前4004年10月23號上午九點鐘。也就是說，生命起源距今的話，是六千年前，這當然不是真的，而真的是什么呢？真的就是用科學的回答，科學是怎么回答這個生命起源的時間呢？那就是說用化石，是保存在巖石中的化石來回答。我們知道，生物死亡后，它們的遺跡在適當的條件下，就保存在巖石之中，我們把它們稱作化石。地質歷史中形成的巖層，就像一部編年史書，地球生物的演化歷史，就深深埋藏在這些巖石之中，年代越久遠的生物化石，就保存在巖層的最底層。
迄今為止，我們發現了最古老的生物化石是來自澳大利亞西部，距今約三十五億年前的巖石，這些化石類似于現在的藍藻，它是一些原始的生命，是肉眼看不見的。它的大小只有幾個微米，到幾十個微米，因此我們可以說，生命起源它不晚于三十五億年。同時我們知道地球的形成年齡大約在46億年前，有這兩個數據我們就可以看到生命起源的年齡，大致可以界定在46億年到35億年之間。今天，隨著科學的發展，地質學家認為，在地球形成的早期，地球受到了大量的小行星和隕石的撞擊，它是不適合生命的生存。與其說當時地球上有生命，還不如說它在毀滅生命，因此地球上生命起源的時間，它不早于40億年。另外，在格陵蘭的38.5億年的巖石中發現了碳，這個碳的話，我們知道，碳分兩種，一個無機碳，一個有機碳。另外，這個碳的話，它有重碳和輕碳之分，因此我們可以根據這個碳之中的輕碳和重碳之比，就來可以推測這些碳的來源。科學家根據碳的同位素分析，推測這些碳它是有機碳，是來源于生物體。也就是說，這樣我們把生命起源的時間大大縮短了，也就是在距今40億年到38億年之間，自從地球上生命起源之后，一直到現在45億年，就是生生不息的生命演化史。
好，首先我們現在已經有了生命起源的時間概念，是距今40億年到38億年之間。那生命是怎樣起源的？它在什么地方起源的？這樣我們不得不回顧一些有關生命起源的假說。
第一個是創世說，在《舊約全書》的第一章寫到，上帝在七天之內創造了世間之萬物，在中世紀的西方大家普遍接受這個觀念，可以說一直到現在，這種觀念還被很多人接受，當然這也不是真的。第二個呢，是自生論，比如說希臘人認為，昆蟲生于土壤，春天萬象更新，種子從泥土里萌發，昆蟲從去年留下的卵殼中破殼而出。但這不是生命的起源，而是生命的延續，可以說這個自生論，現在已經被徹底拋棄了。與這個類似的說法，還有比如說埃及人認為生命來自于尼羅河，在中國古代也有腐草生螢之說。
第三個有關生命起源的假說，就是有生源論，這個在19世紀的西方也相當地流行，有生源論認為，生命是宇宙生來就固有的，你要問我生命從哪里來的，你首先給我回答一個問題，宇宙怎么起源的？物質怎么來的？你給我回答了物質是怎么來的，生命我就可以說是從哪兒來的，其實這是一個不可知論。在20世紀的后半葉，有生源論逐漸發展到現在的宇宙胚種論，直到現在，有許多科學家認為，生命必須的酶，像蛋白質，和遺傳物質的形成，需要數億年的時間，在地球早期并沒有可以完成這些過程的充足時間段。因為它就兩億年，因此他們認為生命一定是以孢子或者其他生命的形式，從宇宙的某個地方來到了地球，這種觀念也是有一定的依據的。
二十世紀四十年代以來，人類用天體物理的手段，在地球之外探測了近百種有機分子，像甲醛，氨基酸等等。其中兩種天體可以與地球上的生命有關，它可能給地球帶來生命或者有機分子，一個是彗星，一個是隕石。我們知道這兩顆天體里邊它含有大量的有機分子，比如我們把一些彗星稱為臟雪球。它們不僅含有固態的水，還有氨基酸，鐵類，乙醇、嘌呤、嘧啶等有機化合物，生命有可能在彗星上產生而帶到地球上。或者在彗星和隕石撞擊地球時，由這些有機分子經過一系列的合成而產生新的生命。當然這種胚種論也存在著不同的觀念，它有兩種致命的弱點，一個是生命是否能在宇宙中進行長期的遷移？還能不能夠存活？我們知道天體之間的距離是以光年為計算的，天體之間交流可能需要成千上萬年，從一個星球到了另外一個星球。那在這種真空里面，暴露在這種大量的宇宙射線之中，活的生命它是不是在千萬年中還能夠繼續萌發呢？這是一個最大的問題，第二個從無機分子到有機化合物的過程，這種過程，比如說彗星上我們看到有機小分子形成，在地球上也能夠形成，這是不用置疑的。
1859年，伴隨著達爾文《物種起源》一書的問世，生物科學發生了前所未有的大變革，同時也為人類揭示生命起源這一千古之謎帶來了一絲曙光，這就是現代的化學進化論。生命起源的化學進化論首先在1953年首先得到了一位美國的學者米勒的證實，既然你說地球早期溫度都是比較高，又充滿了很多還原性氣體，還有水，那么我就把這些氣體，把水放在一個瓶子里面，看看它是不能產生生命，或者產生有機化合物。米勒在1953年把氨氣、氫氣，還有水、一氧化碳放在一個密封的瓶子里面，在瓶子里面兩頭插上金屬棒，完了通上電源，通過這個類似于閃電的作用，確實在幾天之后產生了大量的氨基酸。那么就是說在地球上面，在閃電下，在常溫下，也能成為無機分子，合成有機分子。我們知道，你氨基酸的話，是組成蛋白質的最重要的物質，可以說，組成生命起源最重要的物質。因此，米勒描述的生命起源的事件應該是什么樣子的呢？那就是在早期，地球上因為它含有大量的還原性的原始大氣圈，比如說甲烷、氨氣、有水、有氫氣，還有原始的海洋，當早期地球上閃電作用把這些氣體聚合成多種氨基酸，而這多種氨基酸，在常溫常壓下，它可能在局部濃縮，再進一步演化成蛋白質，蛋白質和其他的多糖類，以及高分子脂類，在一定的時候有可能孕發成生命，這就是米勒描述的生命進化的過程。
但是這種溫暖水池說，也遇到一些問題，其中有兩個問題，第一個問題是現在地質學家認為，地球早期大氣圈它并不是含有大量的還原性氣體，它是含有大量的二氧化碳和氮氣，比米勒的這個氣體多一些惰性。在閃電的情況下，你并不能形成大量的氨基酸。第二個，溫暖的水池在地球早期并不能長期形成，為什么呢？因為當時地球早期，剛才說過它有大量的隕石、流星，還加上地球本身的放射性，溫度很高，你這個溫暖水池一旦生命產生了，一個隕星過來，溫度在瞬間之內可能達到上千度、甚至幾千度，生命已經絕滅了，只能再來一次生命的起源。但是我們現在就這么想，現今的地球上是不是有溫度比較高，還有還原性氣體，還有生物存在呢？那么，有兩件工作可以說具有劃時代的意義，一個是1967年美國學者布萊克，在黃石公園的熱泉中發現了大量嗜熱生物，我們知道蛋白質一般的話超過六十度，就會凝固的，煮雞蛋六十度七十度以上雞蛋就熟了，但是生物，是不是在六十度以上還能夠生活呢？在以前是不敢想的。
第二個就是1977年克里斯，他在太平洋底的熱泉中，同樣也發現了大量的嗜熱微生物，這個溫度它要更高，它可能達到二百到三百度。它壓力呢，也有二百到三百個大氣壓，它的環境是什么樣子呢？它確實有大量的還原氣體，有硫化氫、有甲烷、有氫氣、還有一氧化碳，這個環境確實非常類似于四十億年前早期地球的環境，那么生命起源它是不是就在這個時候產生的呢？這是我們現在看到的情況，但是化石中有沒有在火山噴口或者是熱泉中發現的微生物呢？確實有，我們在這方面，我們在化石方面也取得了非常重要的進展，比如說在2000年，羅斯瑪森，澳大利亞的一個科學家，他在澳大利亞距今大概32億年左右的火山沉積里面發現了大量的保存完好的絲狀體。這說明在32億年前，生命在熱泉的附近已經大量生存，那么這是現在最新的，最流行的，也可以說迄今為止最科學的有關生命起源的假說，就是生命起源于熱泉，或者海底熱泉，俗稱“黑煙囪”的附近。
海底熱泉和陸地上的熱泉它們都有很多共同的特點。第一個它溫度高。第二個它含有大量的還原性氣體，除了二氧化碳以外，還有一氧化碳、氫氣、氨氣還有硫化氫。第三個特點就是它們都含有大量的生物，比如說藍藻、光合細菌、硫細菌，特別是一類古細菌，在高溫下異常地繁盛，它在超過一百度的時候大量繁盛，而離開了這樣的環境，比如溫度一降下來，它馬上就進行休眠，而且并不能正常的生活，那么這些生物是不是就代表了最早的，最原始的，地球生命起源的時候，這種原始的生命形式呢？
第一個早期地球溫度都很高，產生的最早生命形式，應該是一些能適應高溫的生物，而熱泉中，生物恰恰就是嗜熱的微生物。第二個，熱泉的環境與早期的地球環境有很多類似之處，比如說它有高溫，還有大量的還原性氣體、一氧化碳、氫氣、氨氣，還有硫化氫等等。第三個，在高溫的熱水環境的話，它是有利于小分子的有機化合物脫水，聚合成有機高分子，比如說現在我們用有機小分子氨基酸合成蛋白質的話，它就是在熱水中，通過這個熱聚合反應，脫水以后形成這樣的高分子，特別是在這種熱水口附近的話，形成了黃鐵礦，俗稱“愚人金” 。它是由硫和鐵組成的，在它的表面的話，它非常有利于高分子的合成，因為這個硫化鐵表面是一個非常好的一個天然的催化劑。第四個有利的證據是熱泉口向外層海水之間它有一個溫度，和水化學鑒別的梯度，這個梯度的話，也是有利于各種化學的連續反映，我們知道熱泉口它噴出來的時候，它的溫度可能到達二百度到三百度，特別是在海底洋中脊附近，而海水的溫度的話，這種海底的溫度一般在0到4度，這樣的話，從三百度，一直到四百度，它有一個溫度梯度，這種溫度梯度的話，對有機化合物合成的話，可以說存在一個連續的反映。第五個也是最重要的一點，就是現在熱泉中的生物的話，它確實是生物演化速度的最根部的類型，也就是說它的基因是最古老的類型。
現代生物學家，他通過生物分子學的研究，他把熱泉中的一些嗜熱古細菌，跟現在的普通細菌進行了基因的對比，發現它們基因的相同點，不超過60％。那么就是說這些古細菌它們含有非常多的古老的基因，也就是說，它們很有可能就是生命起源時候的這種類型。應該說，生命起源我們研究生命起源它最好的證據，還是在地球上， 40億年到38億年間的巖石和化石所包含的信息。但是，經過40億年的變化，地球已經面目全非，現在的地球即使你有40億年到38億年的巖石，它也進入了大量的變種，信息也幾乎全無。
因此我們把目光不要局限在只是在地球上，如果說生命是宇宙之中一個普遍的現象的話，除了地球之外的其他天體上，是否也有類似于地球早期的這樣的環境呢？如果有的話，也許能為研究生命起源打開新的窗戶，我們第一個目標是什么地方呢？不是火星是月球，現在地質學家認為，月球是40億年前，一顆大的行星撞擊地球，而從地球上迸發出去。形成了當今的月球，這個時間正好是40億年，如果地球上有生命起源的話，我們在月球上看看，那不就是解決這個問題了嗎。在中國的古代神話中有嫦娥奔月的這個說法，月球上有月桂、有月兔，還有浪漫的愛情故事，但是二十世紀六十年代到七十年代，隨著前蘇聯和美國的宇航員登陸的成功，這個神話徹底破滅了，月球其實是一個沒有生命，沒有水，沒有氧氣，不適合生命生存的荒漠的星體。
那么我們第二個目標是什么呢？第二個目標是火星，因為火星也許在40億年以前，有著跟地球類似的經歷，火星的物質成分跟地球非常近似，它的軌道也跟地球非常近似，那么火星上是不是有生命呢？我們到火星上去干什么呢？我們尋找生命起源，要從哪幾點入手呢？一般來說是三點，第一個在火星上尋找是不是有活的生命？如果有活的生命，那好了。那生命的話，可能真是在宇宙中起源的，或者地球上的生物也許來自火星，或者來自其他的彗星。第二個我們尋找液態水，因為我們知道，水是萬物之源，水是生命之源。現在地球上我們所理解的生命形式是離不開水的，所以尋找液態水也是非常重要的一個指標。第三個尋找與生命有關的化合物，如果我們現在沒有活的生物的話，過去有沒有呢？過去的生物是不是形成了一些化合物？它是不是以化石的形式保存在這些巖石之中呢？所以我們到火星上尋找生命，抱著三個目的。
1957年美國的海盜號航天器發回到地球的信息時，火星上沒有生命，沒有液態水的存在，它是一個荒蕪干渴的紅色的星球。但是人類并沒有氣餒， 20世紀90年代，美國宇航局加大了對火星的探測力度，通過火星探測者號、火星拓荒者號航天器和哈博望遠鏡得到的圖片，和其他的有關天體物理的信息資料顯示，火星上過去很可能有過液態水的存在。一些航天資料顯示，火星上有類似于像我們發生大洪水山前的沖積扇的構造，還有水、河道、像地球上干涸的河床的河道，還有水侵蝕巖石的痕跡。另外還有非常特別的一點，在火星的兩極，發現了類似于地球上凍土解凍的情況，這是我們的航天資料。
但是我們如果有儀器，帶上儀器帶上人，在火星上去進行探索，或者獲得一塊石頭，進行分析一下，這些事情不是一目了然了嗎？所以在1999年初，美國呢，發射了一個火星極地著陸器，它帶著了精密的分析儀器，準備在火星的極地進行仔細地研究。但是非常不幸，在1999年底，本指望這些儀器能夠得到有關火星上是否有水的直接的信息的話，但就在進入火星的大氣層中，跟地球上失去了聯系。
地球剛誕生的時候長什么樣46億年前,地球誕生了.地球演化大致可分為三個階段.
50億年以前的太陽系
第一階段為地球圈層形成時期,其時限大致距今4600至4200Ma【百萬年】.剛剛誕生時候的地球與今天大不相同.根據科學家推斷,地球形成之初是一個由熾熱液體物質（主要為巖漿）組成的熾熱的球.隨著時間的推移,地表的溫度不斷下降,固態的地核逐漸形成.密度大的物質向地心移動,密度小的物質（巖石等）浮在地球表面,這就形成了一個表面主要由巖石組成的地球. 第二階段為太古宙,元古宙時期.其時限距今4200至543Ma.地球自不間斷地向外釋放能量.由高溫巖漿不斷噴發釋放的水蒸氣,二氧化碳等氣體構成了非常稀薄的早期大氣層---原始大氣.隨著原始大氣中的水蒸氣的不斷增多,越來越多的水蒸氣凝結成小水滴,再匯聚成雨水落入地表.就這樣,原始的海洋形成了.
第三階段為顯生宙時期,其時限由543Ma至今.顯生宙延續的時間相對短暫,但這一時期生物及其繁盛,地質演化十分迅速,地質作用豐富多彩,加之地質體遍布全球各地,廣泛保存,可以極好的對其進行觀察和研究,為地質科學的主要研究對象,并建立起了地質學的基本理論和基礎知識.
為了證明生命起源與地球,人們在不斷通過實驗和推測等研究方法,提出各種假設來解釋生命誕生.1953年美國青年學者米勒（Stanley L.Miller）在實驗室用充有甲烷（CH4）,氨氣（NH3）,氫氣（H2）和水（H2O）的密閉裝置,以放電,加熱來模擬原始地球的環境條件,合成了一些氨基酸,有機酸和尿素等物質,轟動了科學界.這個實驗的結果更具說服力地表明,早期地球完全有能力孕育生命體,原始生命物質可以在沒有生命的自然條件下產生出來.
一些有機物質在原始海洋中,經過長期而又復雜的化學變化,逐漸形成了更大,更復雜的分子,直到形成組成生物體的基本物質---蛋白質,以及作為遺傳物質的核酸等大分子物質.在一定條件下,蛋白質和核酸等物質經過濃縮,凝聚等作用,形成了一個由多種分子組成的體系,外面有了一層膜,與海水隔開,在海水中又經歷了漫長,復雜的變化,最終形成了原始的生命
地球上的生物是怎么來的？地球生命源于陸地還是海洋，抑或由小行星從宇宙某個遙遠的地方攜帶而來？至今，有關地球生命的起源問題仍然是令科學家費盡心思的不解之謎。他們常常各持己見，莫衷一是。我們居住的行星大約形成于46億年前，從某種程度上說，在一個無法確定的時間，一定是發生了什么情況，因為這顆毫無生氣的天體開始接納與巖石和水迥然不同的某些東西。氮和碳分子進化為DNA ，一種微生物在宇宙星際間四處旅行……不容置疑的事實是，這種微小的分子出現數百萬年之后，原始的單細胞體誕生了，后來慢慢又出現了越來越復雜的水生生物，它們最終登陸陸地，從此各種生物在地球上大規模地繁衍并蔓延開來。
今天，地球上大約存在200萬種不同種類的生物。但所有種類的生物都發端于同一種物質——一種到某種程度時能啟動生命歷程的物質。這是一種什么物質呢？本文將闡述有關地球生命的最新理論和最新研究成果。
在太空中游弋的一些天體的碎片猶如宇宙中的一伙“強盜” ，遲早要沖撞某個天體。但是與地球發生碰撞的一些彗星和小行星，也許因此而成為地球生命的創造者。很有可能是一顆彗星（由巖石和冰構成的天體）把大量的水帶到地球，假若沒有水，地球可能永遠是一顆干燥的行星。
意大利從事外空生物學研究的27個科研小組的協調員克里斯蒂亞諾·科斯莫維奇認為：“無論是生命的誕生還是進化，彗星和小行星肯定發揮了至關重要的作用。最近在小行星中發現了有機分子，也就是構成生物的分子。這些最新發現使人不得不再次重新考慮阿恒尼斯于1907年提出的胚種假說，這種假說認為，正是彗星和小行星這樣的天體在地球上播撒下生命的種子，這些天體有點像公共汽車，把有機物質，有時甚至是很復雜的物質，從太陽系的一顆行星運送到另一顆行星上，而且有人認為它們同時還帶來了細菌。”
但是，這位外空生物學家補充說，巨大無比的隕星也造成了真正的自然災難，真是禍從天降。“一方面，這些現象導致許多生物物種比如恐龍的滅絕，但恰恰也因此同時促進了生命形態的發展，例如恐龍的滅絕使哺乳動物繁衍得更快，然后是人類的興盛。”
地球上第一個生物是怎么誕生的？米勒-尤里實驗表明無機物可以自由碰撞產生有機物，證實生命有可能是無中生有，先是產生有機物，然后有機物相互作用形成生命，但仍有太多疑問無法解答，生命起源還是謎團。
通過已有的化石證據去推現今地球生物的來源，那基本上沒有疑問是進化來的，地球生物進化的基本脈絡已經清楚，地球生物經歷了結構簡單到復雜，形式單一到多樣性，海洋生活到海陸空均有生命的痕跡，遺傳學以及胚胎學等學科的證據表明生物之間的進化關聯，加上生物學技術的應用，生物進化的理論已經基本無可撼動，主要思想就是自然選擇。但是尚不能解釋第一個地球生命到底如何產生。
米勒-尤里實驗盡管正證實無機物可以通過自由碰撞反應變化為有機物，成功地制造出20多種氨基酸和多重羥化物，這些物質可能是地球生命起源的基礎，也側面說明，地球大氣必須是還原性的，無機物可能通過羥化物之間的連接形成更大分子的有機物。但地球歷史上曾有一段時間，大氣的成分卻并似乎不怎么有還原性。
有機物尤其是蛋白質和核酸到底該怎樣才能自然地聯系起來構成生命也是一個未解的難題，通過研究如今的地球生命，可以明顯地看出來地球生物基本上都是這兩種物質以某種聯系構成的，而人類的實驗中還不能重復這一過程，也沒有在自然界發現從無機物到大分子有機物的物質演變過程。
只是發現了一些結構簡單甚至都沒被劃分入生物的蛋白質侵染因子——類似于朊病毒的多肽鏈，它們自身不具備繁殖的能力，也不具備核酸，但是卻可以和動物的基因發生作用，侵染動物體導致疾病，它們可能蘊含生命進化的關鍵信息，然而這一點是如何實現的，目前也不是很清楚。這樣的“生物” ，在地球歷史上是否曾大量出現基本不得而知，它們體積質量都很小，蛋白類的物質又會自然分解，很難在巖層中留下印跡化石以供分析。
【上海寶山區旅游景點上海寶山區旅游景點排名】不同地質層中化石群的出現也在沖擊著現代的生物進化理論，區別于“漸變式”的進化觀，地球一些時期中生命卻呈現大爆發的態勢，據此可認為生命的進化是漸進式和躍進式進化的不斷轉變，形成這種情況的原因也令人費解，無非是環境適宜這樣粗略的答案。從現存和人類已發掘出的化石去推知將近40億年完整的地球生命史，現代的人類還不具備這樣的能力。

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