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地球上的生物是怎么来的?地球生命源于陆地还是海洋,抑或由小行星从宇宙某个遥远的地方携带而来?至今,有关地球生命的起源问题仍然是令科学家费尽心思的不解之谜 。他们常常各持己见,莫衷一是 。我们居住的行星大约形成于46亿年前,从某种程度上说,在一个无法确定的时间,一定是发生了什么情况,因为这颗毫无生气的天体开始接纳与岩石和水迥然不同的某些东西 。氮和碳分子进化为DNA,一种微生物在宇宙星际间四处旅行……不容置疑的事实是,这种微小的分子出现数百万年之后,原始的单细胞体诞生了,后来慢慢又出现了越来越复杂的水生生物,它们最终登陆陆地,从此各种生物在地球上大规模地繁衍并蔓延开来 。
今天,地球上大约存在200万种不同种类的生物 。但所有种类的生物都发端于同一种物质——一种到某种程度时能启动生命历程的物质 。这是一种什么物质呢?本文将阐述有关地球生命的最新理论和最新研究成果 。
在太空中游弋的一些天体的碎片犹如宇宙中的一伙“强盗”,迟早要冲撞某个天体 。但是与地球发生碰撞的一些彗星和小行星,也许因此而成为地球生命的创造者 。很有可能是一颗彗星(由岩石和冰构成的天体)把大量的水带到地球,假若没有水,地球可能永远是一颗干燥的行星 。
意大利从事外空生物学研究的27个科研小组的协调员克里斯蒂亚诺·科斯莫维奇认为:“无论是生命的诞生还是进化,彗星和小行星肯定发挥了至关重要的作用 。最近在小行星中发现了有机分子,也就是构成生物的分子 。这些最新发现使人不得不再次重新考虑阿恒尼斯于1907年提出的胚种假说,这种假说认为,正是彗星和小行星这样的天体在地球上播撒下生命的种子,这些天体有点像公共汽车,把有机物质,有时甚至是很复杂的物质,从太阳系的一颗行星运送到另一颗行星上,而且有人认为它们同时还带来了细菌 。”
但是,这位外空生物学家补充说,巨大无比的陨星也造成了真正的自然灾难,真是祸从天降 。“一方面,这些现象导致许多生物物种比如恐龙的灭绝,但恰恰也因此同时促进了生命形态的发展,例如恐龙的灭绝使哺乳动物繁衍得更快,然后是人类的兴盛 。”
地球原始生命是怎样诞生的?地球上蛋白质和核酸的出现,标志着化学演化已经进入了一个重要阶段 。作为一个基本事实是,有了蛋白体,生命也就诞生了 。生命的诞生,是地球开天辟地以来的大事件,是地球上非生命物质向生命物质转化的里程碑 。
蛋白质和核酸虽然都是重要的生物大分子,但不能说是活的 。只有蛋白体才称得上生命 。蛋白体是一个由蛋白质和核酸组成的多分子体系,它具有形成“相”的能力,用自己的表面与原始海洋的水分开 。但它又以开放系统的形式和环境发生相互作用 。蛋白体具有2大特征:①它与无机界中的总倾向熵值增加相反,具有减少熵值的特性 。蛋白体中分子和无机界中分子的无规则的热运动不同,它具有规则化秩序性 。蛋白体的减熵或秩序性是靠源源不断地从外界补充物质、能量、信息来维持的,或者说是靠蛋白体从环境中吃进负熵来维持的 。其实这种过程用生物学的语言来表述就是蛋白体的新陈代谢,即蛋白体与环境进行物质与能量的交换 。如果这种交换一旦停止,蛋白体的多分子体系从有序变为无序,熵值就会增大,蛋白体也就解体 。所以说新陈代谢乃是蛋白体第一个重要的特征 。②蛋白体在新陈代谢的基础上自我保存,自我再生或自我繁殖的能力 。
从蛋白质和核酸到蛋白体似乎只需迈出一步,但这一步在自然发生的过程中,却是显得步履维艰 。原始海洋虽然在相当长的时期内,积累了丰富的有机物 。如氨基酸、核苷酸、卟啉、核酸和蛋白质等,其含量可能达到1%,但即使这样高的浓度,蛋白质和核酸的多分子体系还不能形成 。那么,蛋白体到底是怎样形成的呢?关于这个问题,目前还存有不同的解释 。一种是通过蒸发作用、冷冻作用或黏土的吸附作用,使蛋白质和核酸得到浓缩,在浓缩的过程中,蛋白质和核酸相互作用,建立某种关系,然后再由已形成的膜把它们包围起来,形成多分子体系,这种解释缺乏实验根据,令人难以置信 。当然通过浓缩途径来加速蛋白质与核酸相互作用这一点还是可取的 。
另一种解释是类蛋白微球体学说,这是美国学者福克斯等提出的 。他认为类蛋白在热地区聚合成功以后,遇到雨水的冲刷,进入原始水域时,会聚集成为大小一致的微球体 。类蛋白变成微球体的过程,就像下汤圆那样简单 。由模拟实验得到的微球体外表很像细胞 。它们大小一致;具有双层结构的外膜,借以与水分开 。它们还有新陈代谢的现象,而且能像酵母菌那样进行出芽繁殖,但微球体并不含有核酸 。于是福克斯等认为,生命起源先形成微球体,然后由微球体为核酸后来的发展提供了独特的环境 。
再有一种解释就是著名的团聚体学说了 。根据胶体在水中凝聚成团聚体的现象,苏联学者奥巴林提出,团聚体是生命起源最初模型的设想 。奥巴林通过实验用天然蛋白质、核酸、多肽和多核苷酸溶液在一定的温度和酸度的条件下,分离出了团聚体 。这种团聚体也有代谢现象,加入叶绿素还具有微弱的光合作用的能力,而且也会生长、繁殖 。据此,奥巴林等认为,团聚体的形成过程是最早的多分子体系形成的合理过程 。有人曾在研究数百米至数千米处的海水时,用电子显微镜观察到类似团聚体的结构 。
最初形成的多分子体,可以是多种多样的 。这些多分子体系大多和现在的生命类型不同,有的只含有蛋白质分子,就像福克斯所制备的类蛋白微球体那样;有的是由蛋白质和类脂或者蛋白质、多糖和类脂组成的多分子体系 。当然其中也有蛋白质与核酸组成的多分子体系 。最初所有这些生命类型都有发展能力,只是在以后的发展中才显示出高低来 。
蛋白质和核酸组成的体系很像现在的病毒,也许它们的分子量可能还要比现在的病毒小些 。它们应该是非细胞形态,蛋白质在外,核酸居中,很像元宵,我们不妨称它们为原病毒 。它们生活在“原始海洋”中,最初的细胞是由这类原始的、自由生活的原病毒演变成的 。现今的病毒只是未变的原病毒的后裔,在细胞出现后,它们发展成了适应寄生生活的类型 。按照这个假设,噬菌体该是病毒中最原始的类型;其他病毒则是随着更高寄生生物出现,由此逐渐转移演变而来的 。但是有不少人认为病毒是退化生物,是由细菌逐渐退化而来的;还有人认为病毒是逃逸生物,是细胞内逸出的染色体物质或核酸片段 。按照这两种假设,非细胞阶段生命类型看来已绝灭,没有留下后代 。
原始海洋中的有机物十分丰富,“居民”极为稀少 。所以,原始生命好像生活在水栖乐园那样,不愁“吃”、“喝”,自由自在 。但随着各种各样的原始生命类型的形成和繁殖,原始海洋中的矛盾也就日益尖锐了 。首先多分子体系大量消耗吞噬现成的有机小分子 。随着有机物的减少,多分子体系之间也开始角逐 。在长期自然选择过程中,蛋白质和核酸的生命类型,在它的内部多核苷酸和多肽之间出现了密码关系时,这种生命类型就能获得完善保存信息的能力 。于是,蛋白质和核酸组成的生命类型以压倒的优势战胜了其他类型的多分子体系 。
病毒
原始生命在斗争中完善,在斗争中发展 。原始生命内部的核酸和蛋白质之间最初建立的密码关系一定是很简单的 。随着生命的进化,核酸分子越接越长,关于这点可以从病毒到细菌再到高等动物的细胞中,DNA越来越长,遗传信息越来越多得到说明 。另外在原始生命中,有的和现在病毒相似,它们或含有DNA和蛋白质,或只含RNA和蛋白质;有的原始生命与现在病毒不同,它们兼含DNA与RNA两种核酸和蛋白质 。最初,很可能DNA、RNA均可与蛋白质建立密码关系,都可以指导蛋白质的合成 。只是DNA分子具有稳定的双螺旋结构,在自然选择中它最有利充当遗传物质的角色,所以在现今的生物中,除病毒外,遗传大权都由DNA独揽了 。
原始生命是非细胞形态,它们自己不会制造有机物,加上大气中没有氧,所以它们过着异养(吃现成)和厌氧的生活 。经过长期演化,大约在距今35亿年前,原始生命内部结构逐渐复杂化,并且形成了细胞膜,在自己外围筑起了一道界膜 。由于这层特殊结构,有效地控制了物质的进出,让养料流入,废物排出,使原始生命转化为原始细胞 。“随着第一个细胞的产生,整个有机界的形态形成的基础也产生了” 。我们看到的现代生物都是以细胞形态存在的 。即使是非细胞形成的病毒也必须侵入细胞才能繁殖,细胞是生命的结构单元、功能单元和生殖单元,也是生命史上的一个巨大创新 。
原始地球上没有游离氧,大气圈中也没有臭氧层,紫外光能长驱直入 。这种条件有利于原始地球化学化,有利于有机物的积累,有利于生命的起源 。生命一旦形成以后,紫外光就会杀伤生命,而且原始海洋中的有机物也会被耗尽 。长此以往,厌氧、异养的原始生命的发展便要受到限制 。可是天无绝“命”之路 。化学演化中早已合成了叶绿素的核心卟啉环 。生命具有无限的变异潜力,在厌氧的生物中发展出一种含叶绿素的蓝藻 。它们利用光能进行光合作用,把无机物直接合成有机物 。从此,生命自己解决了“粮食”问题 。
光合作用产物之一——氧,使大气圈逐渐产生了臭氧层 。臭氧屏障,阻止了紫外辐射,保护了生命 。光合作用产生的氧,还促使还原性大气向氧化性大气转化,从而使生物由无氧酵解向有氧氧化发展,大大提高了生物能量代谢的效率 。
自养生物利用光能把水、二氧化碳和氨盐合成了糖和蛋白质等有机物 。异养生物通过吃自养生物又把有机物分解成水、二氧化碳和氨盐等,从此生物界出现了自养和异养、合成和分解的矛盾 。由于这两对矛盾的对立统一组成了一个完整的生态系统,为以后的生命大发展开辟了崭新的道路,于是细胞出现了 。
后来,随着细胞进一步的发展,细胞本身里边出现了细胞核 。细胞核的主要成分是染色体,这是一种核蛋白,是核酸和蛋白质的结合物 。染色体被核膜包围着,形成了细胞核,有细胞核的细胞,叫做真核细胞 。现在绝大多数生物的身体,都是由真核细胞所组成 。
细胞有个基本特点,它能够一分为二 。1个细胞在一定条件下,能够分裂成2个子细胞 。每个子细胞长大以后,又能够一分为二 。这样继续不断地分裂,细胞就越来越多了 。
最早的动物都是单细胞动物,分裂产生的子细胞仍旧单独生活 。多细胞动物是后来才发展起来的 。这就是说,在进化的过程中,某些单细胞动物的遗传性发生了变化,它们所产生的子细胞动物的遗传性也发生了变化,它们所产生的子细胞彼此不再分开,联合成细胞集团 。
单细胞动物
最早的细胞集团也是很简单的,许多细胞虽然联合在一起了,仍然各自管自己的生活 。慢慢地,有些简单的细胞集团起了很大变化,联合在一起的细胞逐渐分化,成为各种器官,来分担生活上的各种工作,这样,细胞之间就开始分工合作 。有些细胞发展成一根管子,管子的开口就是嘴 。这根管子专门消化食物,把营养物质供应给所有生活在一起的细胞 。有些细胞发展成为神经 。神经能将消息从这一部分传达到另一部分,好像电话线一样 。后来动物长大了一些,有些细胞又发展成为血管系统,营养物质就可以通过血管输送给体内所有的细胞 。因为有些细胞已经离开消化道很远,不能直接从消化道取得营养物质了 。
现在还不知道这些复杂的变化经历了多少亿年 。因为那些古老的动物又微小又柔软,很不容易留下化石来 。不过我们已经知道,在5亿~6亿年以前,所有的最重要的无脊椎动物都已发展出来了,在自然博物馆里,就陈列着它们的化石 。
地球上的生物是怎么来的地球上的第一个生物,许多人认为是病毒一类的非常简单的生物,他只是有核酸和蛋白质外壳组正的物质 。
而组成他的是基础的生物大分子,它是由自然界中的无机分子在一定的条件下偶然形成生物小分子,进而发展而来的,从此地球上有了生命,下面是详细的介绍:
神秘的生命起源
那是在大约50亿年前,宇宙中一团弥漫的缓缓转动的气体尘埃云形成了原始太阳系 。到了47亿年前,原始太阳系里一些气体尘埃云又凝聚形成了最初的地球 。刚刚诞生的地球十分寒冷、荒凉,没有结构复杂的物质,当然也不会有生命 。生命是随着原始大气的诞生开始孕育的 。
在早期太阳系里,一些处于原始状态的天体频繁和幼小的地球相撞,这一方面增大了地球体积,另一方面运动的能量转化为热能贮存在了地球内部 。撞击不断地发生,地球内部蓄积了大量热能 。地球的平均温度高达摄氏几千度,内部的金属和矿物变成了融融的炽热岩浆 。岩浆在地球内部剧烈运动着,不时冲出地球表面形成火山爆发 。在原始地球上,火山爆发十分频繁 。随着火山爆发,地球内 部一些气体被源源不断地释放出来,形成了原始大气 。不过,这时的地球上仍然没有生物分子 。
在以后的岁月里,由于日积月累,原始大气中的水蒸气越来越多,地球表面温度开始降低 。当降低到水的沸点以下时,水蒸气就化作倾盆大雨降落到了地面上 。倾盆大雨不分昼夜地下着,形成了最初的海洋,这为生命的诞生准备了摇篮 。
那时地球表面的温度仍然很高,到了大约36亿年前,海水的温度已降为80℃左右,然而在此之前,原始生命就已悄悄孕育了 。
生命的诞生与原始大气十分有缘 。据推测,原始大气的主要成份是一氧化碳、二氧化碳、甲烷、水蒸气、氨气 。这些简单的气体分子要想成为生物分子,就必须变得足够复杂 。合成复杂物质是需要消耗能量的 。
值得庆幸的是,在原始地球上有各种形式的能量可供利用 。首先,原始大气没有臭氧层,阳光中的紫外线可以毫无顾忌地进入大气,这为地球带来了能量 。其次,原始大气中会出现闪电,闪电是一种能量释放现象 。再次,原始地球上火山活动频繁,火山喷发可以释放大量热量 。
地球上的生物从哪来?不是外星人带来的
生命的起源与演化是和宇宙的起源与演化密切相关的 。
生命的构成元素如碳、氢、氧、氮、磷、硫等是来自“大爆炸”后元素的演化 。在星际演化中,某些生物单分子,如氨基酸、嘌呤、嘧啶等可能形成于星际尘埃或凝聚的星云中,接着在行星表面的一定条件下产生了象多肽、多聚核苷酸等生物高分子 。
通过若干前生物演化的过渡形式最终在地球上形成了最原始的生物系统,即具有原始细胞结构的生命 。
地球上最原始的生命是怎么来的有很多种说法
1.神创论(特创论):认为地球上一切生命都是上帝设计制造,或由某种超自然的东西干预产生 。
【西峰有什么旅游景点 西峰旅游景点有哪些】2.自然发生论(自生论):认为生命可以随时从非生命物质直接迅速产生 。如腐草生萤,腐肉生蛆,白石化羊等 。现在这种观点已经没有立足点了 。
3.宇宙生命论(宇生论):地球上最初的生命来自宇宙间其他星球 。如吉林的陨石雨里有发现有机物 。但又不可解释宇宙的生命是哪里来的 。
4.生物发生论(生生论):生命只能来自生物 。如雷迪的关于腐肉是否生蛆以及巴斯德的“鹅颈瓶”肉汤实验 。这个说法还不能解释生命起源 。
5.化学进化论(新自声论):认为原始地球大气在雷电能量促使下,生成小分子的有机物 。小分子的有机物在海洋中聚合成大分子的有机物 。磷脂分子排列在外面成为膜,这样为细胞的出现和进化出现了可能 。以后这个大分子团内可以进行一些新陈代谢活动,慢慢进化成细胞 。例子:1.米勒实验,证明在原始地球上无机小分子可以转化成有机小分子 。2.人工和成牛胰岛素,证明有机小分子可以转化成有机大分子 。化学进化论,是目前大家公认的 。但是否有机大分子可以转化成细胞,至今还是未知数 。
现在比较认可的说法是:最早的生命由甲烷被电击(自然中的闪电)后合成的,一开始是在海洋中,后来才扩展到陆地上.
地球上所有的生物都是由同一种原始生命进化而来的 。