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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 ??茖W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 ?;蛘咴阱缧呛碗E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 ?,F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 。
地球生物的來源地球的生物是怎么來的關于生命的起源到現在可以說還是未解之謎,目前有兩種假設:一是化學進化說 ,就是說生命是由于早期的化學反應,創造了生命的基礎物質:核酸和蛋白質,再由這些物質的不斷進化形成生命;
二是宇宙胚種說,認為地球上最初的生命是來自地球以外的宇宙空間,只是后來才在地球上發展起來.
關于生與死的問題,這是應該說是一種規律吧,任何物質都有:產生、發展、壯大、消亡的過程 。
最初的原始生命不論是來自天外,還是產自地球本身,最關鍵的因素是我們的地球恰好具備了能孕育出生命這個極其苛刻的條件:它距離太陽不遠不近,溫度適宜,有水、有富含氧氣的大氣層,最難能可貴的是億萬年來地球未發生過毀滅性的大災變!因此經過這樣一個漫長的時期,地球上的原始生命逐漸由低級向高級、由簡單(單細胞)到復雜(多細胞)的不斷進化,最終孕育出了地球上的萬物包括人類這朵最燦爛的宇宙生命之花!可以說,宇宙間生命的誕生同生命的消亡一樣,都是不以人們的主觀意志為轉移的 。
地球是孕育生命的搖籃,也是人類唯一能夠生存的家園,請愛護我們的地球母親吧!
地球生物的起源現在比較多的說法有兩種,一種是地球起源說,就是生命是地球上由無機物開始合成的;另一種是彗星起源說,就是生命是由彗星帶到地球上來的 。
地球生物咋來的關于生物的起源,有很多說法 。
1.神學:神創論 。
2.由地球以外的星球而來,可能由隕星帶入地球 。
3.無機物→有機物→單細胞生物→多細胞生物 。
有科學家模擬地球早期形態給予雷電等刺激,可以產生蛋白質的前體,可以推論早期地球有產生生命的潛能 。
為什么只有我們地球有其它的就沒有?
這個問題的回答可能只是我們目前還沒有發現其他星球上有生物,不代表一定沒有 。
地球上有生物的原因:1.適宜的日地距離,使公轉周期適宜,溫度適宜,有液態水 。2.足夠的大氣層擋住宇宙中的強輻射 。3.適宜的氧氣濃度為高等的生命活動提供條件 。
希望我的見解對你有幫助 。
地球上生物的由來大約30億年以前,大雨停止后,地球進入了另一個發展階段 。地球的原始大氣中含有氨、甲烷、氰化氫、硫化氫、二氧化碳、氫氣、水等成分,但沒有游離的氧氣,大氣中一些氣體和地殼表面的一些可溶性物質溶于水中,在宇宙射線、太陽紫外線、閃電、高溫等的作用下自然合成了一系列的小分子有機化合物,例如氨基酸、核苷酸、單糖、脂肪酸等,匯集在原始海洋中,形成霍爾丹所謂的“原始湯”,從而為生命的誕生準備了必要條件 。
當氨基酸、核苷酸、單糖、脂肪酸等有機小分子形成后,在適當的條件下,它們可以進一步形成復雜的有機物質 。例如蛋白質、核酸、多糖、類脂等大分子物質 。其中蛋白質和核酸的形成對于生命現象具有非常重要的作用,對于它們的形成主要有兩種觀點 。
(1)陸相起源:他們認為聚合反應是發生在火山的局部地區,聚合生成的生物經雨水的沖刷匯集到海洋,并在一定的條件作用下,繼續發展成為復雜的有機物質 。
(2)海相起源:認為在原始的海洋中的氨基酸和核苷酸等小分子有機物可以被吸附于粘土一類的物質的活性表面,而在適當縮合劑存在時,可以發生聚合反應 。
生物大分子不能獨立表現生命現象,只有形成了眾多的、乃至成百萬的一蛋白質、核酸為基礎的多分子體系時,才能表現生命萌芽 。
而生物大分子在溶液中大量聚集,從而形成各種獨立的多分子體系,出現團聚體或微球體 。由于多分子體系可以起到有機表面的催化作用,而反過來作用與各類單體的聚合,促使產生更高級的蛋白質和核酸,然后通過有序性逐漸提高的長期過程,其結構、機能便愈益復雜和完善,由此產生出原始生命 。
地球上的第一個生物是怎樣來的【香港女明星排行 香港女明星大全 排行榜】最早出現的是生命之源--蛋白質 。以后才有單細胞生命 。最早的是微生物菌母 。5億年前的陸地上,到處是光禿禿的山脈和大地,除了石頭就是沙子,沒有任何生命,也沒有生命賴以生存的土壤 。直到4億2千5百萬年前,海藻才在地球大氣中積累了足夠的氧,形成臭氧層來保護暴露在陽光下的生命,生物才可能浮出水面 。地球上最早的生命出現在45億年前 。這時的生命是像細菌一樣的東西,它只有一個細胞,今天地球上所有的動植物都是由細胞組成的 。在以后漫長的歲月中,這種單細胞的小生命遍布海洋,孤獨地生活了大約20億年 。這時的地球上空曠、寂寞,空氣是有毒的,根本無法呼吸 。大氣中沒有氧氣,也沒有保護生命的臭氧層,直射地面的強烈紫外線輻射只要一個小時就可以殺死絕大多數生命 。大約7億年前,單細胞生物又演變成多細胞生物,就像今天的植物一樣,它們靠光合作用吸收二氧化碳,放出氧氣 。這種只能在顯微鏡下才能看清的小生命,用了漫長的時間,讓地球大氣中充滿了氧氣 。這樣,最早的地球生命就從簡單的單細胞生物進化成一些更復雜的生命 。這是生命的重大突破 。據某些專家推測,地衣是最早上岸的生命,正是由于地衣分解巖石,再加上自然的分化為后來登陸的生物打下一片天地,因為沒有土壤,任何其他陸地生命都是無法生存的 。生命在進化過程中,前仆后繼地經營出了我們賴以生存的環境 。生命第一次從海洋爬上陸地后,就不斷地開發新的棲息地,直至布滿地球上的每一個角落 。在南極零下23攝氏度的嚴寒冰層中,有自在生活的藻類和真菌;在海底火山附近達到沸點的開水中,也有安詳生活的生命 。已知生活在世界最低處的動物是一種像蟲子一樣的海洋生物;在珠穆朗瑪峰海拔6千米以上的地方也有生命存在 。古老而浩蕩的息粒,是地球古期最為單一的生命形式,生存期短促,約有半小時的時間,它們的游離性全憑著外力 。暗灰色的息粒雖瞬生瞬死,但總量奇多,鋪天蓋地,充斥著廣袤的地表 。息粒時代,是地球嬰兒般簡單,并且純潔的時代 。肉眼難視的息粒放大來看,是一個水泡樣的單胞原體,在它身體邊緣有若干纖毛,能緩慢地扇動 。它們始生于距今47億2千萬年前,蓬勃生發,持續了約一百萬年之久,在后四十余萬年趨減至無 。繼息粒之后,地球迎來了第二批絢麗的生命之花——微生物菌母 。這是地球真正意義上的生命——微生物菌母,在息粒減滅期大量涌出,它們稱雄于天下的時間,約三十萬年 。
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