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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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文章插圖
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 。
生物的種類是不是一直在減少呢?對于生物種類是不是一直在減少呢之話題,我認為,地球上的生物種類在減少的同時一直在緩慢增加,增加大于減少 。為什么會這樣說呢?
生物物種的壽命長與短,取決于物種自身擁有基因之遺傳組合體結構的線粒體和染色體數量,內含數量越少的物種,其壽命會顯得越短暫,內含數量越多的物種,其壽命會顯得越長久 。所以說,自然界生物種類的壽命不一樣的主要原因,是生物物種基因之遺傳組合體的數量結構不同所引發的一種生態表現 。
因為,目前地球上形成的生物圈,都是生物不同種類基因庫的體現,所有生物物種的形成,都是階段性生存狀態的表現,地球上任何的生物物種都不會一成不變的,隨著時間之箭的不斷推移,都會相對同步地進化的現象,物種的體積會朝著變強、變大或變壯的發展趨勢而發展,是一直處于階段性生態基礎的增殖變化,而自然發生階段性變種再階段性變種的持續演化過程 。也就是說,一個階段性的物種不久將會演化出多個品種 。
多個品種的差異性也可定義為新形成的多個物種,這種現象在地球生物圈之中,是呈幾何級數的數量變化發展的,才能一直支撐著地球生物圈的多樣性體現 。雖然,在生物圈的物種之中,因各種不良自然生存環境與人為因素所影響 。
也會有發生物種逐漸減少現象,而從整體上看,地球生物物種在逐漸減少的同時一直在緩慢地增加物種的數量,實際上是增加大于減少的情況 。相關生物科學家能在雨林地帶的某一處可視區域內,發現許多植物、鳥類和昆蟲的新品種 。
能充分地說明,地球上物種的生存數量是增加大于減少之現象,是物種生存數量緩慢增加的生態發展趨勢 。不知這樣的回答是否準確?
地球生物演化過程現代地球表面環境系由大氣圈、水圈、土壤—巖石圈和生物圈所構成,是地球形成后在經歷了漫長的演化歷程中漸次發生、發展起來的 。一般認為,地球最初是由宇宙中的氣體塵埃凝聚并加上對隕石的吸積形成的 。地球早期曾經受了地外物體頻繁、猛烈的撞擊 。剛形成的地球經歷了原子演化的歷程,內部大量的放射性物質不斷裂變,放出巨大的能量,加上隕星對地面的猛烈撞擊所造成的巨大熱效應,很快就發生了地球的分異作用,并導致強烈的地殼、火山活動 。禁錮在地球內部的揮發性物質不斷地噴發出來,形成了主要成分為水、二氧化碳、一氧化碳、氫氣、氨、氮氣、二氧化硫等的還原性大氣 。同時地下的結構水也不斷地隨氣體的噴發而被搬出來,于低洼處形成了原始海洋 。大氣的形成是地球演化中的一項重要內容 。現代研究表明,80~85%的大氣是在地球形成早期集中形成的;其余的則是在以后漫長歲月中逐步形成的 。大氣中最初沒有氧氣,所以也不可能形成臭氧層,所以造成各種宇宙射線,以及太陽輻射中的紫外線直射地面 。這些能量對當時的還原性大氣中各成分間的化學反應,起著十分重要的作用,使之合成了多種結構簡單的小分子有機物:數種氨基酸、嘌呤、嘧啶、核苷等 。科學家們曾模擬原始大氣成分,采用放電、紫外線、各種射線和熱能,都能成功地合成多種氨基酸 。在20世紀50年代初,在一塊墜于澳大利亞Murchison附近的隕石中,分析出含有米勒已證明過的許多相同的氨基酸和大致相同的相對數量值 。這些小分子有機物在原始海洋中匯聚,成為產生生命的基礎材料,再經漫長的歷程,逐漸形成了生命的前體 。奧巴林指出:“前細胞結構是在原始海洋中經過比較簡單的非生物途徑起源的,由有機物組織起來的一種生成物,是導致生命體系誕生的出發點 。這種生成物在空間結構方面必然朝著結構復雜化和完善化的方向進化” 。
現已發現的最古老的生物化石是原始的藻菌類,其年代大約在35億年前 。它們在無氧條件下進行異養生活,以原始海洋中的有機物為養料,依靠發酵的方式獲取能量 。這些原始的生物體不斷地發展變化,約在27億年前,出現了含有葉綠素,能進行光合作用,屬于自養生活的原始藻類,如燧石藻、藍綠藻等 。這些藻類進行光合作用所釋放的氧,進入大氣后開始改變大氣的成分 。大氣中游離氧的出現并逐步達到一定的濃度比例 。這是地球環境演化史上一次重大的發展,整個過程約在18~22億年前完成 。
大氣中游離氧的出現和濃度不斷增加,對于生物來講有極重要的意義 。首先,生物的代謝方式開始發生根本性改變,從厭氧生活發展到有氧生活 。代謝方式的改變大大促進了生物的進化發展 。約在10~15億年前出現了單細胞真核植物,以后逐漸形成多細胞生物,并開始出現了有性生殖方式 。約在6億年前,海洋中出現了大量的無脊椎動物,如三葉蟲等 。其次隨著大氣中氧氣濃度不斷提高,太陽紫外線將O2分解成不穩定的原子氧(O1),原子氧相互結合形成O3,即臭氧 。臭氧的產生并在大氣層外圍形成臭氧層,這對宇宙射線和太陽光中的紫外線有著屏障和過濾作用,對保護生命體有十分重要的作用 。最初時生物只能在水深5~10米處生存發展 。隨著臭氧層的保護能力增加,生物發展到水體表面生活,并進而由水生開始向陸地生活發展 。約在4.2億年前,原始的陸地植物,如裸蕨開始出現 。
陸地上環境變化大,不似水中的環境因素單一 。生物登陸之后,在復雜多變的環境條件中加快了發展變化的速度 。生物的變異和分化使得生物的數量和種類增加,在此基礎上形成了生物體在種內和種間的相互依存、相互制約、相互競爭的關系 。由此建立起多種多樣的生態系統,其結構也日趨復雜和穩定 。這一切又進一步促進了生物的發展和進化 。大量生物的出現并生存,對于地球環境的影響也越來越顯著 。植物進行光合作用吸收二氧化碳釋放氧氣,同時吸收氨,并用其在體內合成蛋白質;而微生物在分解動植物遺體時又將蛋白質轉化成氮氣進入大氣 。這樣使得原以二氧化碳、一氧化碳為主的還原性大氣,轉化成為以氧氣、氮氣為主的氧化性大氣 。生物的生命活動對地球物質的循環有著十分巨大的作用 。由于生物的呼吸作用和植物的光合作用,大氣中的二氧化碳大約每300年可循環一次;氧大約每2
000年循環一次 。生物對鐵、鈣、氮、磷等的循環也有很大的影響 。地球森林植被中約含有碳素4 000~5
000億噸 。石炭紀是蕨類植物繁茂的時代,大量的植物殘體在沼澤環境中轉化為煤層 。這樣大量的碳素被掩埋地下,導致大氣中二氧化碳含量的減少,并由此削弱了溫室效應,引起了全球性的氣候變化 。也許,古生代晚期的冰川就可能與此有關 。
植物登陸之后,和地表的巖石層相互作用,開始形成土壤 。土壤是陸地表面的疏松多孔體,又是一個膠體系統,對于植物生活所需要的水分和養分有強大的吸附和釋放作用 。土壤的形成使得易于流失的水和養分,能在地表富集起來 。土壤既是植物生活的物質基礎,又是植物生活的產物 。土壤肥力的提高促進了植物的生長與發展,植物的繁茂又進一步促進了土壤肥力的提高 。例如,在針葉林下發育的是肥力低下的灰化土;在草本植物下發育的是肥力很高的黑土 。植物界的繁盛又為動物和微生物的生存發展,提供了物質基礎和生存空間 。
地殼在地球的發展史上經歷了許多巨大的變動 。古生代是地殼發生劇烈變動的時期,古生代早期是海洋占優勢的時代,海洋無脊椎動物空前繁盛 。到了中后期,陸地面積大大增加,亞歐大陸和北美大陸的雛形已基本形成,我國的華北和東北已抬升為陸地 。此時兩棲類開始出現,動物開始由水生向陸地發展 。這時期的北半球氣候炎熱,陸地上出現了大面積的植物分布 。由蕨類植物組成的大面積的森林覆蓋地表,是一個重要的造煤時期 。同時裸子植物在蕨類的基礎上發生 。中生代的中、晚期,全世界大部分地區都屬熱帶、亞熱帶氣候,季節變化不明顯,是爬行動物的全盛期 。爬行動物在形態結構和生殖方式(體內受精、生產大型的羊膜卵)上的進化,對陸地干旱生活更為適應 。在爬行類的基礎上,發展產生了哺乳類和鳥類動物 。在植物中,裸子植物繁盛并漸次代替了蕨類植物 。中生代的晚期,被子植物產生,并得到較大的發展 。
地球環境的變化,如因太陽輻射變化引起的大范圍的氣候變化;因地殼運動產生的火山噴發、造山和造陸運動、大陸的漂移運動等,這些變化所產生的影響,都是在很大范圍之內,甚至在全球范圍內進行的,往往會從根本上改變地球的環境條件 。這對于生物的生存、發展,都產生著巨大和深遠的影響和作用 。環境的劇烈變化使得許多生物死亡,甚至種的滅絕,但幸存的物種又會因為變異等而適應新環境,得以生存和發展 。
在6
500萬年前的白堊紀末,一顆直徑10公里的小行星,以20公里/秒的速度進入地球大氣層,撞擊位于墨西哥尤卡坦半島的海域 。隕星以極高速度和大氣分子相撞擊,壓縮大氣并產生極高溫度和極強大的沖擊波,釋放的能量相當1000萬億噸TNT爆炸產生的能量,約為廣島原子彈威力的500億倍 。強大的沖擊波破壞和燃燒著地面上的一切物體,燃燒迅速蔓延全球,產生大量的煙塵、碳黑和二氧化碳進入大氣層,屏蔽了太陽輻射,使地面降溫8~20
℃,海水降溫2~3
℃ 。漫長寒冷的冬季降臨,地面的冰蓋增大、海水退縮、鹽度上升,導致部分海洋生物滅絕,地面植物的光合作用受到抑制,以植物為食的動物大量餓死 。強大的沖擊波使得大面積的海水立即蒸發,海水產生的劇烈震蕩,使得大量的海洋生物死亡,如魚龍、蛇頸龍和一些軟體動物 。除此,還造成巨大的臭氧層空洞,各種宇宙射線直射地面,危害地表生物 。由于氣溫下降導致的巨大冰蓋對陽光的反射,使氣候進一步向寒冷方向發展 。根據計算表明,由此引起的寒冷氣候,約維持了幾十萬年,生物遭到空前的打擊,約有60~80%的生物種類在白堊紀末從地球上消失 。
新生代以來,約3400萬年前、1500萬年前、240萬年前、110萬年前,都曾發生過直徑為1~5公里的隕星撞擊 。雖說其能量都明顯小于白堊紀末的那次撞擊,但都造成了不同程度的生物毀滅 。
現代地球的環境格局基本上起始于新生代 。隨著現代山系,如喜瑪拉雅山和阿爾卑斯山的高高隆起,導致全球范圍的氣候變化,形成各類型的氣候帶 。四季交替明顯,全球的環境向多樣化方向發展,并奠定由被子植物、哺乳動物、鳥類和昆蟲為優勢生物的生物圈基礎 。第四紀出現的氣候寒冷時期引起了陸地冰川面積擴大和海平面下降,使得原先為海水淹沒的大陸架顯露出來,并成為陸上生物往來的通道 。現代的全球生態系統中被子植物繁盛,哺乳類、鳥類和昆蟲類的繁盛,在經歷了第四紀冰川期的嚴酷考驗后基本上穩定下來 。
【男士護膚品牌排行榜 男士護膚品牌排行榜前十名滋潤滋養?】從地球環境的演化歷程來看,生命是地球環境發展到一定水平的產物,而生命在形成和繁盛之后,又對環境的發展演化產生了極其重要的作用 。生命與環境是相互影響,相互作用,共同發展進化的 。
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地球上的生物演變過程是怎樣的?我們只知道,地球是由水和巖石組成了,它與其他的星體不同的地方就是它可以孕育生命,它是千千萬萬種生物賴以生存的地方,是我們在浩瀚的宇宙中惟一的安全的港灣 。但是地球是怎樣的發展的呢?在浩瀚的宇宙中又是哪種力量造就了這顆神秘的行星呢?
地球為人類提供了水、空氣、和食物,地球仿佛就是專門為人類的誕生所打造的 。在50億年前,地球還沒有誕生 。當時在銀河系中,地球目前所在的位置只是一團氣體和空氣 。科學家們稱其為分子云,它是由數百顆死亡的恒星的碎片組成的,這團分子云開始慢慢自轉,在分子云慢慢縮小后,地球的自轉速度加快,同時又在太空中吸收物質能量,使分子云中心溫度上升,最后這團縮小后的分子云就演變成了今天的太陽,剩余的分子云由于高速運轉,經過氣體和灰塵擴散成了一個大圓盤,就變成了地球和其他行星 。
有的科學家認為,月球的誕生是由于地球的作用 。大約在38億年前,某星體突然與地球碰撞,許多的飛散的碎片在地球的吸引下,就變成了的月球 。
在地球誕生了5億年之后,地球上有了海洋 。在海洋里,各種物質相互作用,產生了有機物,誕生了最原始的生命 。大約在20億年前,海洋中的海藻類大量繁殖,產生的光合作用形成了氧氣供給大氣 。
在海洋里,部分物質下沉,較輕的物質上升,海洋中形成了海嶺的兩側運動,大約在19億年前,生成了超大陸 。那個時候的超大陸上還沒有真正的生命物種,由于地球磁場和臭氧層形成,生物避免了宇宙射線和紫外線的輻射 。大約在5億年前,生物的種類逐漸增加 。
首先是植物,接著是魚類和兩棲動物開始由海洋轉向陸地生活 。大約在2億年前,超大陸又進行了一次分裂 。由于火山的頻繁爆發和地震,適者生存,許多的低級植物開始滅絕,只有高級植物才適應了環境,生存了下來,于是就開始出現了爬行類植物 。
就這樣,地球上的生物大量的生物滅絕,而后又出現了較高級生物出現 。大約在2億800萬年前,恐龍在地球上出現,到了侏羅紀,由于地球氣候變暖,許多的恐龍開始大型化 。在6500萬年前,恐龍滅絕 。在恐龍滅絕后,哺乳動物占到了主導地位,不斷的進化、繁榮 。
有的人認為,大約在500萬前,哺乳動物類的部分靈長類動物在非洲進化成了猿人 。在1萬2000年前的第四紀冰川期,人類就開始各地遷徙擴散 。
雖然我們都生活在“地球村”,都知道地球是屬于宇宙的一顆行星,但是你對地球的認識有多少呢?
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.
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.