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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 。
簡單的氣體分子在吸收了能量之后,它們會變得異常地活潑,進而產生化學反應,形成復雜的(生命)物質 。美國的科學家米勒是第一位模擬原始地球的大氣的條件,成功地合成出復雜(生命)物質的科學家 。
第二集 生命怎樣誕生
米勒設計了一套玻璃儀器裝置 。球形的玻璃容器里模擬的是原始地球的大氣,主要有氫氣、甲烷和氨氣 。在實驗過程中,需要把燒瓶里的水煮沸,這模擬的是原始海洋里的蒸發現象 。球形的電火花室里外接有高頻線圈,使電極可以連續火花放電,這模擬的是原始地球大氣中的放電現象 。放電進行了一周,讓米勒驚喜的是,實驗中產生了多種氨基酸 。
氨基酸和核苷酸是動植物體內普遍存在和最最重要的兩種生物小分子,它們是建造生命大廈的磚塊和石頭 。
由不是生物體基本結構單元的無機小分子演變為生物小分子,這無疑是生命進化過程中至關重要的一步,但是呢,由于生物小分子畢竟過于簡單,只有它們演變成更為復雜的生物大分子之后,才能導致生命的誕生 。
在原始地球上,自然合成的氨基酸和核苷酸隨雨水匯集到湖泊海洋里 。礦物粘土把這些生物小分子吸附到自己周圍,在銅、鋅、鈉、鎂等金屬離子催化下,許多氨基酸分子通過脫去水分子而連接在一起,形成更為復雜的分子,也就是蛋白質分子 。同樣,許多核苷酸分子可以通過脫去水分子而連接在一起,形成更為復雜的分子,也就是核酸分子 。
核酸是生物的遺傳物質,生物體生長、繁殖、行為和新陳代謝的信息就包含在核酸分子里核苷酸的排列順序中,可以說,每一種核苷酸排列順序都是一篇記錄著生命信息的文章,書寫的文字就是核苷酸 。核酸是生命的信息分子,對于生命是絕對重要的 。然而核酸的功能卻是通過蛋白質來實現的,就連核酸本身的復制都需要蛋白質參與 。
原始地球的湖泊海洋里出現了核酸和蛋白質以后,也許有人認為生命從此就誕生了,因為自然界中一些病毒就是由核酸和蛋白質組成的,而類病毒就更是簡單得可憐,只是一個核酸分子,這個核酸分子能侵入植物細胞并使植物得病,馬鈴薯紡錘狀塊莖病就是這種類病毒感染的結果 。
病毒和類病毒只能在活細胞內生存繁殖,至于是不是一種生命形式,目前還存在爭議 。
生物為了適應環境,在進化過程中,它必須從簡單到復雜、從低級到高級這樣一個過程當中進行演化,而一個簡單的分子,在傳宗接代過程中是無能為力把其它物質聚集在自己周圍的,它必須形成具有一定結構的復雜形態的實體 。
在原始海洋里,隨著時間推移,自然合成的生物大分子濃度越來越高,最終形成了具有一定形態結構的分子實體,并進一步進化為最原始的生命 。
第三集 遺傳物質的進化
眾所周知,核酸是當今地球上所有生物的遺傳物質,它攜帶著生命信息,又能自我復制 。核酸有兩種:一種是核糖核酸,又叫RNA,在RNA病毒和類病毒中,RNA攜帶著全部生命信息;另一種是脫氧核糖核酸,又叫DNA,它是目前絕大多數生物的遺傳物質 。
種種跡象表明,原始地球上首先出現的復雜分子可能是RNA,為什么這樣說呢?
首先,RNA分子比較簡單,只有一條鏈,DNA分子卻很復雜,有兩條鏈,按照進化規律,簡單的分子總是最先出現 。其次,DNA分子自我復制時離不開酶,酶的本質是蛋白質,在原始地球上,在蛋白質沒有產生以前,DNA分子是無法完成自我復制的,然而有些RNA分子本身就有酶的活性,在原始地球條件下,即使沒有蛋白質,RNA也可以完成自我復制 。
【武漢醫院排行 武漢的醫院排名】在生命起源中,RNA先發生的學說能夠被科學界更多的學者所接受,但是要想真正地證明RNA是最早發生的遺傳物質,還存在很多的問題,最大的問題是,要想在模擬原始的條件下合成RNA非常困難 。
長期以來,人們總以為只有核酸才是遺傳物質,近年來生物學家發現,瘋牛病、瘋羊病的病原體是朊病毒,朊病毒的本質是蛋白質,可以自我復制,這啟發人們,蛋白質也可以作為遺傳物質 。
其實,和核酸一樣,蛋白質的分子結構十分規則,而且也有螺旋結構 。科學家長期研究后發現,蛋白質完全具備遺傳物質的條件,能夠貯藏、復制和傳遞生命信息 。
我們知道,蛋白質是由氨基酸組成的,通過氨基酸和氨基酸配對,可以把遺傳信息傳遞給下一代 。
通過實驗,劉次全研究員提出了氨基酸的配對模型,并且在此基礎上,繪出了一張很有特色的遺傳密碼表 。
在原始地球上,最早能夠進行自我復制的分子可能是蛋白質,那時的蛋白質既能貯存或傳遞遺傳信息,又能執行特定的生物學功能 。
對于原始生命來說,蛋白質的這種性質是十分經濟的,后來隨著生命進化,蛋白質貯存或傳遞遺傳信息的功能交給了RNA,然而RNA不夠穩定,隨著生命繼續進化,又出現了DNA,DNA是后來才出現的遺傳物質 。
DNA作為遺傳物質的好處是:第一,DNA的某些部位與RNA相比,少了氧原子,氧原子是非常活潑的,這樣DNA更加穩定,能夠更好地保存生命信息,第二,RNA是單鏈,如果受到損傷,生命的信息勢必丟失,DNA則是雙鏈,一條鏈發生損傷后,可以根據另一條鏈進行修復,生命信息不易丟失 。
因而,今天地球上的生命選擇了DNA作為遺傳物質,這也是生物在自然界中長期進化的結果
不過在還沒有發現地外生物之前還不能確定地球的生物到底是偶然產生還是必然產生 。
人們認為地球上的一切生物都是神創造的這句話是對的還是錯的?達爾文的進化論,指出了生物誕生的條件性、規律性,否定了神造論 。從而誕生了遺傳變異學說,在生物領域,特別是植物方面取得了很多成功進化結果 。說明人能夠掌握規律,有條件地改變生物進化過程 。說到神造萬物,那個【神】,誰也沒有看見過,上帝是2000年歐洲的傳說,中華歷史都有5000文明了,難道中華文明不是上帝創造的,中華古代有女媧造人的傳說 。這個神,現代人很難理解的,既然人類能造出進化生物,莫非,地球上的生命真的是某個大生物創造出來的試驗品?奇怪了,茫茫宇宙,人類竟然走不出太陽系,按照【神】的要求,在地球上老老實實贖罪 。
太陽系
地球
人們發現,神救不了萬物,可能是神恨人類邪惡,神愛世人,空慈悲人生苦 。人們往往根據神不能救萬物,懷疑神造萬物和神的真實存在性 。我認為,我們如果真是大生物的試驗品,這個神應該存在,但是,不是救世主,只是造物主 。你想,我們創造了進化植物,不是造物主嗎?
地球上的生命是如何產生的?有哪些主要因素影響地球上生命的起源生命何時、何處、特別是怎樣起源的問題,是現代自然科學尚未完全解決的重大問題,是人們關注和爭論的焦點.歷史上對這個問題也存在著多種臆測和假說,并有很多爭議.隨著認識的不斷深入和各種不同的證據的發現,人們對生命起源的問題有了更深入的研究,下面介紹幾種著名的假說,以備教學時參考.
1.自然發生說
自然發生說是19世紀前廣泛流行的理論,這種學說認為,生命是從無生命物質自然發生的.如,我國古代認為的“腐草化為螢”(即螢火蟲是從腐草堆中產生的),腐肉生蛆等.在西方,亞里士多德(公元前384—公元前322)就是一個自然發生論者.有的人還通過“實驗”證明,將谷粒、破舊襯衫塞入瓶中,靜置于暗處,21天后就會產生老鼠,并且讓他驚訝的是,這種“自然”發生的老鼠竟和常見的老鼠完全相同.
18世紀時,意大利生物學家斯巴蘭讓尼(1729—1799)發現,將肉湯置于燒瓶中加熱,沸騰后讓其冷卻,如果將燒瓶開口放置,肉湯中很快就繁殖生長出許多微生物;但如果在瓶口加上一個棉塞,再進行同樣的實驗,肉湯中就沒有微生物繁殖.斯巴蘭讓尼認為,肉湯中的小生物來自空氣,而不是自然發生的.斯巴蘭讓尼的實驗為科學家進一步否定“自然發生論”奠定了堅實的基礎.
1860年,法國微生物學家巴斯德設計了一個簡單但令人信服的實驗,徹底否定了自然發生說(詳見《義務教育課程標準實驗教科書生物學八年級上冊》).
2.化學起源說
化學起源說是被廣大學者普遍接受的生命起源假說.這一假說認為,地球上的生命是在地球溫度逐步下降以后,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.
化學起源說將生命的起源分為四個階段.
第一個階段,從無機小分子生成有機小分子的階段,即生命起源的化學進化過程是在原始的地球條件下進行的,這一過程教材中已有敘述,這里不再重復.需要著重指出的是米勒的模擬實驗.在這個實驗中,一個盛有水溶液的燒瓶代表原始的海洋,其上部球型空間里含有氫氣、氨氣、甲烷和水蒸汽等“還原性大氣”.米勒先給燒瓶加熱,使水蒸汽在管中循環,接著他通過兩個電極放電產生電火花,模擬原始天空的閃電,以激發密封裝置中的不同氣體發生化學反應,而球型空間下部連通的冷凝管讓反應后的產物和水蒸汽冷卻形成液體,又流回底部的燒瓶,即模擬降雨的過程.經過一周持續不斷的實驗和循環之后.米勒分析其化學成分時發現,其中含有包括5種氨基酸和不同有機酸在內的各種新的有機化合物,同時還形成了氰氫酸,而氰氫酸可以合成腺嘌呤,腺嘌呤是組成核苷酸的基本單位.米勒的實驗試圖向人們證實,生命起源的第一步,從無機小分子物質形成有機小分子物質,在原始地球的條件下是完全可能實現的.
第二個階段,從有機小分子物質生成生物大分子物質.這一過程是在原始海洋中發生的,即氨基酸、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(如黏土的吸附作用),通過縮合作用或聚合作用形成了原始的蛋白質分子和核酸分子.
第三個階段,從生物大分子物質組成多分子體系.這一過程是怎樣形成的呢?前蘇聯學者奧巴林提出了團聚體假說,他通過實驗表明,將蛋白質、多肽、核酸和多糖等放在合適的溶液中,它們能自動地濃縮聚集為分散的球狀小滴,這些小滴就是團聚體.奧巴林等人認為,團聚體可以表現出合成、分解、生長、生殖等生命現象(圖7).例如,團聚體具有類似于膜那樣的邊界,其內部的化學特征顯著地區別于外部的溶液環境.團聚體能從外部溶液中吸入某些分子作為反應物,還能在酶的催化作用下發生特定的生化反應,反應的產物也能從團聚體中釋放出去.另外,有的學者還提出了微球體和脂球體等其他的一些假說,以解釋有機高分子物質形成多分子體系的過程.圖7團聚體簡單代謝示意圖第四個階段,有機多分子體系演變為原始生命.這一階段是在原始的海洋中形成的,是生命起源過程中最復雜和最有決定意義的階段.目前,人們還不能在實驗室里驗證這一過程.
3.宇生說
這一假說認為,地球上最早的生命或構成生命的有機物,來自于其他宇宙星球或星際塵埃.持這種假說的學者認為,某些微生物孢子可以附著在星際塵埃顆粒上而落入地球,從而使地球有了初始的生命.但我們知道,宇宙空間的物理條件,如紫外線等各種高能射線以及溫度等條件對生命都是致命的,而且,即使有這些生命,在它們隨著隕石穿越大氣層到達地球的過程中,也會因溫度太高而被殺死.因此,像微生物孢子這一水平的生命形態看來是不大可能從天外飛來的.但是,一些學者認為,一些構成生命的有機物完全有可能來自宇宙空間.1969年9月28日,科學家發現,墜落在澳大利亞麥啟遜鎮的一顆炭質隕石中就含有18種氨基酸,其中6種是構成生物的蛋白質分子所必須的.科學研究表明,一些有機分子如氨基酸、嘌呤、嘧啶等分子可以在星際塵埃的表面產生,這些有機分子可能由彗星或其隕石帶到地球上,并在地球上演變為原始的生命.
4.熱泉生態系統
生命的起源可能與熱泉生態系統有關,這是20世紀70年代以來,部分學者提出的觀點.20世紀70年代末,科學家在東太平洋的加拉帕戈斯群島附近發現了幾處深海熱泉,在這些熱泉里生活著眾多的生物,包括管棲蠕蟲、蛤類和細菌等興旺發達的生物群落.這些生物群落生活在一個高溫(熱泉噴口附近的溫度達到300 ℃以上)、高壓、缺氧、偏酸和無光的環境中.首先是這些化能自養型細菌利用熱泉噴出的硫化物(如H2S)所得到的能量去還原CO2而制造有機物,然后其他動物以這些細菌為食物而維持生活.迄今科學家已發現數十個這樣的深海熱泉生態系統,它們一般位于地球兩個板塊結合處形成的水下洋嵴附近.
熱泉生態系統之所以與生命的起源相聯系,主要基于以下的事實:
(1)現今所發現的古細菌,大多都生活在高溫、缺氧、含硫和偏酸的環境中,這種環境與熱泉噴口附近的環境極其相似;
(2)熱泉噴口附近不僅溫度非常高,而且又有大量的硫化物、CH4、H2和CO2等,與地球形成時的早期環境相似.
由此,部分學者認為,熱泉噴口附近的環境不僅可以為生命的出現以及其后的生命延續提供所需的能量和物質,而且還可以避免地外物體撞擊地球時所造成的有害影響,因此熱泉生態系統是孕育生命的理想場所.但另一些學者認為,生命可能是從地球表面產生,隨后就蔓延到深海熱泉噴口周圍.以后的撞擊毀滅了地球表面所有的生命,只有隱藏在深海噴口附近的生物得以保存下來并繁衍后代.因此,這些噴口附近的生物雖然不是地球上最早出現的,但卻是現存所有生物的共同祖先.
神秘的生命起源
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.
地球生物的創造者是誰?你好,請您不要相信那些沒用科學根據的東西,地球就是宇宙中隨機形成的一顆行星而已,而地球生物的形成只是因為地球恰好位于適合孕育生命的軌道位置,氣溫適應,加上地球有水,所以就有了生命 。而人類則是地球生命進化的最高層次 。
關于地球生物創造,有人說是彗星帶來了有機物形成生命,也有人說是閃電形成的 。眾說紛紜,但不要相信什么地球生命是外星人創造,神創造,這些只是神話小說中的劇情而已,只是某些人為達到某些目的而不遺余力去宣傳 。