地球生物的起源?2. 寒武紀:古生代的開始(距今5億1,400萬年前)具有硬殼的生物在寒武紀第一次大量出現。諸大陸為淺海所泛濫。超大陸岡瓦那開始在南極附近形成。巨神海(Iapetus Ocean)在勞倫西亞(Laurentia,北美)、波羅地(Baltica,那么,地球生物的起源?一起來了解一下吧。
關于地球生命的起源,有一種說法認為原始生命是在原始地球上產生的。進化論學派生物學家認為,35億年前巖石形成時期的一種單細胞細菌是人類的祖先。這種原始生物的構造也相當復雜:它擁有DNA和BNA兩種基因,并由蛋白質、脂類和其他成分組成。不過又有人懷疑,在這種原始生物出現以前有另一種構造更簡單的生物存在。
1953年,據美國大學生唐來?米勒的實驗證明,生命的單位氨基酸能從幾種簡單的化合物中得到,從而胡枯悄使生命的“地球產生說”幾乎成了定論。但近十多年的研究發現原始大氣不是還原型的,讓米勒的實驗很難合成生命的基本因素“氨基酸”。所以,這一說法受到了質疑。
隕石與生命
另一些科學家認為生命來自星際空間,原因是在月球表面或火星的火山口都可以找到不少有機合成物。
早在19世紀初,人們已在隕石上找到了有機分子,它們是有機合成物誕生的重要因素。這種觀點認為,地球生命來源于宇宙,隕石敗咐是載著生命種子的星際飛船,地球上最初的生命就是由隕石送來的。
不過,持原始生命產生于地球本身觀點的科學家們認為,這些星體上的有機物遷居到地球的機會絕無僅有,因為這些隕石降落到地球時產生的高溫足以把整個海洋蒸干,令地球成為不毛之地,任何褲渣生物都無法在其上生存。
地球上生命的起源是:
地球上最初是沒有生命的,在當時劇烈變化的地球環境下,一些無機物經過復雜的褲念化學變化過程后,形成了一些簡單的有機物。
這些有機物在經過相當復雜的物理化學變化后組合到了一起,然后就形成了地球上的第一個生物,那時候的生物應該是異養厭氧型的結構非常簡單的生物,因為那時候沒有氧氣,它們也不能自己制造有機物,只能靠吸收現成的小分子有機物生活。
擴展資料:
地球的大氣層并無明確邊界。離地表越遠,空氣越稀薄,最后消失在外太空。大氣層四分之三的質量集中在離地表11千米的對流層。來自太陽的能量將地表和上面對流層中的氣體加熱,空氣受熱膨脹,因密度減小而上升,周圍較冷、密度較高的氣體填補胡鏈困過來,形成了大氣環流。這使得熱量重新分布,并產生各喚唯種天氣現象和氣候條件。
地表蒸發的水蒸氣也通過大氣環流來運送。如果大氣環境適合,溫暖濕潤的空氣上升,然后其中的水汽凝結,形成降水落回地面。降水中的大部分通過河流流向低海拔地區,通常會回到海洋中或者聚集在湖泊里。
這種水循環是地球能維持生命的重要原因,也是地表構造在漫長地質時期受到侵蝕的主要因素。各地降水量大相徑庭,從一年數千毫米到不到一毫米都有。
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.巖漿在地戚槐球內部劇烈運動著,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.這高灶友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辯空.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.
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.
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,形成霍爾丹所謂的畢臘“原始湯”,從而為生命的誕生準備了侍數拿必要條件。
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,可以發生聚合老搭反應。
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。
地球生命起源,人類現在還攜明不能作出合理的解釋。
據記載,亞里士多德可能是生命起源之謎最早的探索者。他在公元前300多年前提出了人的生命可以從非生命的物質中自然發生,這就是著名的生命自生論,它使不少學者都相信生命可以由非生命物質或他種生物直接而迅速地產生出來。
這種觀點統治生物界長達1000多年,直到13世紀,人們還相信羊可以從樹上長出來。17世紀初,比利時醫生范·赫爾蒙特還提出滲透人汗的襯衫與小麥混合發酵可以生出老鼠來。
根據地質學家研究,化學起源說中所模擬的原始生命產生的環境,只是一種臆測,所有合成生命化學過程的假設,只是在某種特定條件下產生的偶然現象,沒有必然性。它面臨的宇宙空間存在有機分子的事實,使它在近期內難于走出困境。
當然,我們現在也不能去盲目相信宇宙生命假說。說地滑隱彎球上的生命來自宇宙,也需要找出更確切證據。再說,宇宙中嚴酷的環境,大氣層的高溫摩擦,又都是我們難以相信它具備能產生生命的條件。
生命進化
地球提供了僅有的能夠維持已知生命進化的環境。人們認為約40億年前的高能化學反應產生了能夠自我復制的分子,又過了5億年則出現了所有生命的共同祖先,而后分化出細菌與古菌。
以上就是地球生物的起源的全部內容,一、地球上生命的起源:地球上最初是沒有生命的,在當時劇烈變化的地球環境下,一些無機物經過復雜的化學變化過程后,形成了一些簡單的有機物,這些有機物在經過相當復雜的物理化學變化后組合到了一起。