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 ?!?br />
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 。”
地球原始生命是怎樣誕生的?地球上蛋白質和核酸的出現,標志著化學演化已經進入了一個重要階段 。作為一個基本事實是,有了蛋白體,生命也就誕生了 。生命的誕生,是地球開天辟地以來的大事件,是地球上非生命物質向生命物質轉化的里程碑 。
蛋白質和核酸雖然都是重要的生物大分子,但不能說是活的 。只有蛋白體才稱得上生命 。蛋白體是一個由蛋白質和核酸組成的多分子體系,它具有形成“相”的能力,用自己的表面與原始海洋的水分開 。但它又以開放系統的形式和環境發生相互作用 。蛋白體具有2大特征:①它與無機界中的總傾向熵值增加相反,具有減少熵值的特性 。蛋白體中分子和無機界中分子的無規則的熱運動不同,它具有規則化秩序性 。蛋白體的減熵或秩序性是靠源源不斷地從外界補充物質、能量、信息來維持的,或者說是靠蛋白體從環境中吃進負熵來維持的 。其實這種過程用生物學的語言來表述就是蛋白體的新陳代謝,即蛋白體與環境進行物質與能量的交換 。如果這種交換一旦停止,蛋白體的多分子體系從有序變為無序,熵值就會增大,蛋白體也就解體 。所以說新陳代謝乃是蛋白體第一個重要的特征 。②蛋白體在新陳代謝的基礎上自我保存,自我再生或自我繁殖的能力 。
從蛋白質和核酸到蛋白體似乎只需邁出一步,但這一步在自然發生的過程中,卻是顯得步履維艱 。原始海洋雖然在相當長的時期內,積累了豐富的有機物 。如氨基酸、核苷酸、卟啉、核酸和蛋白質等,其含量可能達到1%,但即使這樣高的濃度,蛋白質和核酸的多分子體系還不能形成 。那么,蛋白體到底是怎樣形成的呢?關于這個問題,目前還存有不同的解釋 。一種是通過蒸發作用、冷凍作用或黏土的吸附作用,使蛋白質和核酸得到濃縮,在濃縮的過程中,蛋白質和核酸相互作用,建立某種關系,然后再由已形成的膜把它們包圍起來,形成多分子體系,這種解釋缺乏實驗根據,令人難以置信 。當然通過濃縮途徑來加速蛋白質與核酸相互作用這一點還是可取的 。
另一種解釋是類蛋白微球體學說,這是美國學者??怂沟忍岢龅?。他認為類蛋白在熱地區聚合成功以后,遇到雨水的沖刷,進入原始水域時,會聚集成為大小一致的微球體 。類蛋白變成微球體的過程,就像下湯圓那樣簡單 。由模擬實驗得到的微球體外表很像細胞 。它們大小一致;具有雙層結構的外膜,借以與水分開 。它們還有新陳代謝的現象,而且能像酵母菌那樣進行出芽繁殖,但微球體并不含有核酸 。于是??怂沟日J為,生命起源先形成微球體,然后由微球體為核酸后來的發展提供了獨特的環境 。
再有一種解釋就是著名的團聚體學說了 。根據膠體在水中凝聚成團聚體的現象,蘇聯學者奧巴林提出,團聚體是生命起源最初模型的設想 。奧巴林通過實驗用天然蛋白質、核酸、多肽和多核苷酸溶液在一定的溫度和酸度的條件下,分離出了團聚體 。這種團聚體也有代謝現象,加入葉綠素還具有微弱的光合作用的能力,而且也會生長、繁殖 。據此,奧巴林等認為,團聚體的形成過程是最早的多分子體系形成的合理過程 。有人曾在研究數百米至數千米處的海水時,用電子顯微鏡觀察到類似團聚體的結構 。
最初形成的多分子體,可以是多種多樣的 。這些多分子體系大多和現在的生命類型不同,有的只含有蛋白質分子,就像??怂顾苽涞念惖鞍孜⑶蝮w那樣;有的是由蛋白質和類脂或者蛋白質、多糖和類脂組成的多分子體系 。當然其中也有蛋白質與核酸組成的多分子體系 。最初所有這些生命類型都有發展能力,只是在以后的發展中才顯示出高低來 。
蛋白質和核酸組成的體系很像現在的病毒,也許它們的分子量可能還要比現在的病毒小些 。它們應該是非細胞形態,蛋白質在外,核酸居中,很像元宵,我們不妨稱它們為原病毒 。它們生活在“原始海洋”中,最初的細胞是由這類原始的、自由生活的原病毒演變成的 。現今的病毒只是未變的原病毒的后裔,在細胞出現后,它們發展成了適應寄生生活的類型 。按照這個假設,噬菌體該是病毒中最原始的類型;其他病毒則是隨著更高寄生生物出現,由此逐漸轉移演變而來的 。但是有不少人認為病毒是退化生物,是由細菌逐漸退化而來的;還有人認為病毒是逃逸生物,是細胞內逸出的染色體物質或核酸片段 。按照這兩種假設,非細胞階段生命類型看來已絕滅,沒有留下后代 。
原始海洋中的有機物十分豐富,“居民”極為稀少 。所以,原始生命好像生活在水棲樂園那樣,不愁“吃”、“喝”,自由自在 。但隨著各種各樣的原始生命類型的形成和繁殖,原始海洋中的矛盾也就日益尖銳了 。首先多分子體系大量消耗吞噬現成的有機小分子 。隨著有機物的減少,多分子體系之間也開始角逐 。在長期自然選擇過程中,蛋白質和核酸的生命類型,在它的內部多核苷酸和多肽之間出現了密碼關系時,這種生命類型就能獲得完善保存信息的能力 。于是,蛋白質和核酸組成的生命類型以壓倒的優勢戰勝了其他類型的多分子體系 。
病毒
原始生命在斗爭中完善,在斗爭中發展 。原始生命內部的核酸和蛋白質之間最初建立的密碼關系一定是很簡單的 。隨著生命的進化,核酸分子越接越長,關于這點可以從病毒到細菌再到高等動物的細胞中,DNA越來越長,遺傳信息越來越多得到說明 。另外在原始生命中,有的和現在病毒相似,它們或含有DNA和蛋白質,或只含RNA和蛋白質;有的原始生命與現在病毒不同,它們兼含DNA與RNA兩種核酸和蛋白質 。最初,很可能DNA、RNA均可與蛋白質建立密碼關系,都可以指導蛋白質的合成 。只是DNA分子具有穩定的雙螺旋結構,在自然選擇中它最有利充當遺傳物質的角色,所以在現今的生物中,除病毒外,遺傳大權都由DNA獨攬了 。
原始生命是非細胞形態,它們自己不會制造有機物,加上大氣中沒有氧,所以它們過著異養(吃現成)和厭氧的生活 。經過長期演化,大約在距今35億年前,原始生命內部結構逐漸復雜化,并且形成了細胞膜,在自己外圍筑起了一道界膜 。由于這層特殊結構,有效地控制了物質的進出,讓養料流入,廢物排出,使原始生命轉化為原始細胞 ?!半S著第一個細胞的產生,整個有機界的形態形成的基礎也產生了” 。我們看到的現代生物都是以細胞形態存在的 。即使是非細胞形成的病毒也必須侵入細胞才能繁殖,細胞是生命的結構單元、功能單元和生殖單元,也是生命史上的一個巨大創新 。
原始地球上沒有游離氧,大氣圈中也沒有臭氧層,紫外光能長驅直入 。這種條件有利于原始地球化學化,有利于有機物的積累,有利于生命的起源 。生命一旦形成以后,紫外光就會殺傷生命,而且原始海洋中的有機物也會被耗盡 。長此以往,厭氧、異養的原始生命的發展便要受到限制 ??墒翘鞜o絕“命”之路 。化學演化中早已合成了葉綠素的核心卟啉環 。生命具有無限的變異潛力,在厭氧的生物中發展出一種含葉綠素的藍藻 。它們利用光能進行光合作用,把無機物直接合成有機物 。從此,生命自己解決了“糧食”問題 。
光合作用產物之一——氧,使大氣圈逐漸產生了臭氧層 。臭氧屏障,阻止了紫外輻射,保護了生命 。光合作用產生的氧,還促使還原性大氣向氧化性大氣轉化,從而使生物由無氧酵解向有氧氧化發展,大大提高了生物能量代謝的效率 。
自養生物利用光能把水、二氧化碳和氨鹽合成了糖和蛋白質等有機物 。異養生物通過吃自養生物又把有機物分解成水、二氧化碳和氨鹽等,從此生物界出現了自養和異養、合成和分解的矛盾 。由于這兩對矛盾的對立統一組成了一個完整的生態系統,為以后的生命大發展開辟了嶄新的道路,于是細胞出現了 。
后來,隨著細胞進一步的發展,細胞本身里邊出現了細胞核 。細胞核的主要成分是染色體,這是一種核蛋白,是核酸和蛋白質的結合物 。染色體被核膜包圍著,形成了細胞核,有細胞核的細胞,叫做真核細胞 。現在絕大多數生物的身體,都是由真核細胞所組成 。
細胞有個基本特點,它能夠一分為二 。1個細胞在一定條件下,能夠分裂成2個子細胞 。每個子細胞長大以后,又能夠一分為二 。這樣繼續不斷地分裂,細胞就越來越多了 。
最早的動物都是單細胞動物,分裂產生的子細胞仍舊單獨生活 。多細胞動物是后來才發展起來的 。這就是說,在進化的過程中,某些單細胞動物的遺傳性發生了變化,它們所產生的子細胞動物的遺傳性也發生了變化,它們所產生的子細胞彼此不再分開,聯合成細胞集團 。
單細胞動物
最早的細胞集團也是很簡單的,許多細胞雖然聯合在一起了,仍然各自管自己的生活 。慢慢地,有些簡單的細胞集團起了很大變化,聯合在一起的細胞逐漸分化,成為各種器官,來分擔生活上的各種工作,這樣,細胞之間就開始分工合作 。有些細胞發展成一根管子,管子的開口就是嘴 。這根管子專門消化食物,把營養物質供應給所有生活在一起的細胞 。有些細胞發展成為神經 。神經能將消息從這一部分傳達到另一部分,好像電話線一樣 。后來動物長大了一些,有些細胞又發展成為血管系統,營養物質就可以通過血管輸送給體內所有的細胞 。因為有些細胞已經離開消化道很遠,不能直接從消化道取得營養物質了 。
現在還不知道這些復雜的變化經歷了多少億年 。因為那些古老的動物又微小又柔軟,很不容易留下化石來 。不過我們已經知道,在5億~6億年以前,所有的最重要的無脊椎動物都已發展出來了,在自然博物館里,就陳列著它們的化石 。
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 。
地球上的生物從哪來?不是外星人帶來的
生命的起源與演化是和宇宙的起源與演化密切相關的 。
生命的構成元素如碳、氫、氧、氮、磷、硫等是來自“大爆炸”后元素的演化 。在星際演化中,某些生物單分子,如氨基酸、嘌呤、嘧啶等可能形成于星際塵?;蚰鄣男窃浦?,接著在行星表面的一定條件下產生了象多肽、多聚核苷酸等生物高分子 。
通過若干前生物演化的過渡形式最終在地球上形成了最原始的生物系統,即具有原始細胞結構的生命 。
地球上最原始的生命是怎么來的有很多種說法
1.神創論(特創論):認為地球上一切生命都是上帝設計制造,或由某種超自然的東西干預產生 。
【西峰有什么旅游景點 西峰旅游景點有哪些】2.自然發生論(自生論):認為生命可以隨時從非生命物質直接迅速產生 。如腐草生螢,腐肉生蛆,白石化羊等 。現在這種觀點已經沒有立足點了 。
3.宇宙生命論(宇生論):地球上最初的生命來自宇宙間其他星球 。如吉林的隕石雨里有發現有機物 。但又不可解釋宇宙的生命是哪里來的 。
4.生物發生論(生生論):生命只能來自生物 。如雷迪的關于腐肉是否生蛆以及巴斯德的“鵝頸瓶”肉湯實驗 。這個說法還不能解釋生命起源 。
5.化學進化論(新自聲論):認為原始地球大氣在雷電能量促使下,生成小分子的有機物 。小分子的有機物在海洋中聚合成大分子的有機物 。磷脂分子排列在外面成為膜,這樣為細胞的出現和進化出現了可能 。以后這個大分子團內可以進行一些新陳代謝活動,慢慢進化成細胞 。例子:1.米勒實驗,證明在原始地球上無機小分子可以轉化成有機小分子 。2.人工和成牛胰島素,證明有機小分子可以轉化成有機大分子 ?;瘜W進化論,是目前大家公認的 。但是否有機大分子可以轉化成細胞,至今還是未知數 。
現在比較認可的說法是:最早的生命由甲烷被電擊(自然中的閃電)后合成的,一開始是在海洋中,后來才擴展到陸地上.
地球上所有的生物都是由同一種原始生命進化而來的 。
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