。
地球上的生物是怎樣變化的生命的起源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.
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.
【電腦圖標有陰影怎么辦win10 windows10桌面圖標有陰影】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.
簡述地球上生物進化的歷程生物進化實際上就是不斷創造,從生命早期的單細胞生物,到目前最復雜的人,這種天壤之別,只有創造才能將其實現 。只要看看生物多樣性,這一生物進化的成果,就可以領略生物進化的啟示 。根據今天地球上生物多樣性的分布情況,我們同樣可以發現能量、多樣性、適應性這三個關鍵因子在起主要作用 。
(1)能量 。隨著緯度的降低,溫度越來越高,能量越來越充沛,生物多樣性也在增加,從寒帶、溫帶、暖溫帶、亞熱帶、熱帶,生物多樣性是逐漸增加的,其中熱帶雨林的生物多樣性最高[19],這充分體現了能量是復雜系統創造力動力的作用、
(2)多樣性 。多樣性是復雜系統創造力的條件 。生物進化史,就是一幅生物圈這一復雜系統展示其非凡創造力的畫卷 。縱觀生物進化歷程,可以發現有幾個趨勢值得關注 。第一,生物個體結構復雜性和多樣性增長的趨勢 。第二,從時間順序上看,生物圈的創造力不是勻速的,而是呈加速度方式發展,具體體現在兩個方面,一是具有復雜結構的生物類群在生命史上出現較晚,生物結構越復雜,進化出現的時間越晚;二是生物多樣性在生命史早期較為單調,越到晚期越豐富 。
這說明生命簡單的時候,多樣性不高,創造力不強,而當多樣性逐漸發展積累到一定程度時,復雜性和多樣性會以爆發的形式出現,創造力極大增加 。
(3)適應性 。對于一個系統而言,適應則生存,不適應則消失或被改變 。因此,達爾文將“自然選擇,適者生存”作為動物進化的動力 。在人類社會中,民族也好,個體也好,越適應自然環境和社會,生存同樣才越容易 。可是,如果自然進化的動力真是“適者生存”的話,就不可能進化出人類 。因為,人類在早期既沒有尖爪利齒攻擊獵物,又無厚皮硬殼防護自身,也不像馬和鹿那樣擅長奔跑,根本不是很多猛獸的對手 。而真正適應環境的是細菌和一些低等植物,它們才應該是自然選擇的對象,因為它們具有適應各種難以想象惡劣環境的能力,這是人類所無法相比擬的 。可是進化的結果卻恰恰選擇了人,人成為地球的主宰 。
可見,當一個物種完全適應某一個環境,或者說不管環境如何變化,這個物種都能完全適應的時候,那么,這個物種就沒有必要產生重大變異來適應環境,這就是變形蟲幾十億年來,不管地球環境如何變化,其形狀基本不變的原因 。但是人則不行,因為人很不適應環境,正是因為不適應,人類才加速改變,不斷創造 。
從創造的角度來說,系統越適應,創造力越低 。相反,系統對環境不適應,就能造成一種促進變化的壓力,系統變異會越多,創造力就越強,恰恰是不適應引發了創造 。
綜上所述,可以得出這樣一個啟示,一個復雜系統的創造力與其所具有的能量和多樣性成正比,與其適應性成反比 。

文章插圖
地球上的生物是如何一步步進化到現在的樣子的?在浩瀚的宇宙中,雖然地球看起來非常不起眼,但根據目前已知的線索來看,地球卻是最特別的一顆星球 。畢竟,地球上有著無數的生命,這讓這顆蔚藍色的星球看起來平凡又普通,實際上卻充滿了勃勃的生機 。
當然,地球早在46億年之前就已經出現了,可早期地球的環境卻非常的惡劣,直到41億年前,地球才開始漸漸冷卻了下來 。之后,生命才有機會在地球上出現 。科學家通過研究認為,地球在41年前下了一場長達幾百萬年的大雨,而原始海洋也就出現了 。然后,地球再通過一系列神奇的化學反應,最終在40億年前出現了第一個RNA分子 。因此,它也是地球上最古老的生命,而且它還可以進行自我復制 。
在這里為大家插一句,人類非常害怕的病毒就是RNA結構,或者我們也可以這么認為,病毒就是地球上最古老的居民之一 。不過,因為病毒必須要找到宿主才可以進行自我復制,所以,在生物界關于病毒到底算不算生命,還是說法不一的 。而這與RNA分子到底算不算是地球生命的起源一樣,存在著不同的聲音 。
后來,又經過了2億年的演化,DNA出現在地球上,而第一個原核生物也出現了 。當然,這些不過是單細胞生物,也是地球上最簡單的生命形式 。目前,很多古細菌、微生物等生物,都是在那個時候出現的 。
不過,這里也有不同的聲音,那就是地球上最早的生命究竟是何時出現的 。雖然從目前研究的觀點來看,一些科學家都認為生命起源于38億年前 。不過,如今人類卻在地球上找到過距今42.8億年前的微體化石,這意味著地球上生命起源的時間或許更早,只不過我們目前尚未發現而已 。
我們知道,在38億年-28億年前,這段時間的地球生命其實都是厭氧生物,因為當時的地球上并沒有氧氣 。不過,在28億年-25億年之前,地球上第一批可以進行光合作用的生物——藍藻出現了,它們大量吸收空氣中的二氧化碳,然后再通過光合作用吐出大量的氧氣 。于是,從25億年前開始,地球上迎來了第一場生物大變革,厭氧生物紛紛消失,吸氧生物展示占據了主導地位 。
之后,地球上的生命又開始了新一輪的進化,最終在6.65億年前,地球上第一個多細胞生物出現了 。不過,它們卻并沒有大腦,而且也不是左右對稱的生物,還非常的低級 。直到5.5億年前,地球上第一個復雜的多細胞生物終于出現了,且迎來了寒武紀生命大爆發 。
如今,地球上所有的動物門類,就是在那個時候紛紛登場,并且一路進化到2000多萬年前 。而隨著猿類祖先的出現,也得以讓后來的人類有機會出現在地球上 。
地球的生物是怎么產生的,經歷了多少艱難的事件?38億年前地球第一批單細胞生物產生了,但是又花了30多億年才進化出多細胞生物,又經過數億年演化出至少1000萬種生物,期間還經歷了5次生物大滅絕 。生命演變十分的艱難 。
地球生命的出現是個奇跡,現有的研究結果認為可能有以下幾種方式,最初的地球溫度比較高,大氣活動劇烈,地質活動頻繁,閃電密布,地質活動等過程釋放的二氧化碳等氣體在閃電等因素催動下產生有機物,進而產生具有復制性的大分子團,也就是最初的生命,這種說法得到了實驗的支持,不足之處在于那時候閃電雖然頻繁,但能量并不持續 。
在探查到海底火山口的極端生物后,有科學家提出生命海底熱泉系統產生了第一批生命,海底熱泉可以提供持續的化合物輸出和熱量,迄今為止發現的最古老的微生物化石,很可能就是在這樣的環境中誕生(最古老化石出土于加拿大,據推測可能距今37.7億年,最早可能是42億年前);與之接近的是“原始湯理論”,原始地球海洋環境也比現在溫度高,溶于海水中的氣體分子自由碰撞反應,逐漸演變出生命 。
這幾種說法都有道理,但都未定論,生命起源距離現在太過遙遠,目前的科學水平尚無法完全解釋 。生命自產生后就在海洋中隨波逐流,不能適應環境的都死掉了,歷經繁榮和5次滅絕事件,適應環境的形成了地球上存活著的千萬種物種,同時生物的存在改變了地球的環境,原本缺氧氣,到后來產生了大量氧氣形成了臭氧層,生物可以在陸地上生活了,自此海陸空天地下都有生命的存在,地球生命還與環境形成了能量和物質的循環體系,互相影響著 。
生命演變難就難在不能主動進化,只能在環境因素的影響下進化,具有復制性的基因是生物具有繁衍的本能,而基因的復制會出現“差錯”,基因局部改變導致生物整體性狀的改變,于是新生物出現了 。
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 。
地球生物的演變過程是什么?1、前生命史
宇宙形成之初,通過“大爆炸”產生了碳、氫、氧、氮、硫、磷等構成生命的主要元素 。生物單分子包括氨基酸、脂肪酸、單糖、嘌呤-嘧啶、單核苷酸、卟啉、ATP等高能化合物 。生物高分子是指蛋白質、核酸、高分子量的碳氫化合物,是由生物單分子經過聚合而成的多分子體系 。
2、地質與生物
從地球形成起,地質史上可分為如下時期:冥古代(45--38億年前)、太古代(38--25億年前)、元古代(25--5.7億年前)、古生代(5.7--2.45億年前)、中生代(2.45--0.65億年前)、新生代(0.65億年前-現在) 。
3、人類
人類的形成,是地球上事態發展的第二個大轉折點;而生命從無機物中脫胎而出則是第一個大轉折點 。在第一個大轉折點之后,各種生物的進化是在通過基因突變(自然選擇)而適應環境的過程中實現的,也就是說,是通過遺傳因子適應環境而實現的 。
總結感悟
由于人類具備獨特的、徹底變革環境的能力,所以不用經過生理上的突變便能很好地應付周圍的環境 。生活在北極離不開毛皮,生活在沙漠地帶需有水源,生活在水中要靠鰭;所有這些,通過人類創造的文化,也就是經過新的非生物學的途徑,都能得到解決 。
靈感智商是基因突變(自然選擇)的結果 。科學的發展來自于前人的積累、有目的性的實驗、合作與交流的制度、靈感與智商、無目的性的生產實踐 。語言起源于靈感智商,發展與生產實踐、靈感與智商,完善并消融于科學 。
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