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生命的诞生与繁衍

时间:2022-01-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:2 生命的诞生与繁衍生命起源也是一个亘古未解的谜,地球上的生命产生于何时何地?一些人认为是宇宙的彗星经过地球,带来了生命的种子。因而一般认为原始生命物质必须依靠大洋,生存在紫外线达不到的大洋水中。对于初生的生命物质和原始生命,氧是一种具有侵蚀力的毒性气体。也就是说,组成生物体物质的元素,没有一种是生物体本身独有的。当许多与生命有关的较为简单的有机物形成后,通过雨水,汇集到原始海洋中。
生命的诞生与繁衍_我爱这蓝色的海洋

2 生命的诞生与繁衍

生命起源也是一个亘古未解的谜,地球上的生命产生于何时何地?是怎样产生的?千百年来,人们都在期待破解这一谜底。

现在,很多人已不再用上帝造物,女娲造人等宗教故事和神话传说来解释生命起源了。一些人认为是宇宙的彗星经过地球,带来了生命的种子。还有人认为生命起源于地球内部,等等。

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奇妙的生命起源

早期的地球没有任何生物。原始生命不大可能起源于陆上,因为早期大气缺氧,没有足够的游离氧去形成能吸收紫外线臭氧层,强烈的紫外线对于在地表刚形成的生命物质具有巨大的杀伤力。因而一般认为原始生命物质必须依靠大洋,生存在紫外线达不到的大洋水中。

远古时期,温热的地球,没有氧气的大气圈,强烈的紫外线辐射,常有的闪电和火山爆发,这些却为化学反应发生的可能提供了条件。对于初生的生命物质和原始生命,氧是一种具有侵蚀力的毒性气体。一旦出现游离氧,氧化作用就将破坏氨基酸等生命物质,破坏如厌氧细菌等没有保护系统的原始生命体,故而一个缺氧的环境乃是从无生命的有机物进化到生命物质和原始生命体所必需的条件。早期缺氧的大气和大洋正好提供了这个条件,生命物质便得以在大洋中积累起来,演化成生命。

我们不妨来看看米勒所做的实验。

构成生物体的物质

据科学家分析,生物体都是由碳、氢、氮、氧等元素组成的物质构成的,而这些元素在非生物环境里都能找到。也就是说,组成生物体物质的元素,没有一种是生物体本身独有的。这说明了组成生物和非生物物质的元素都是共通的。

20世纪50年代中期,米勒模拟原始地球的条件做了试验:把甲烷氨气和水汽混合成一种成分和原始大气基本一致的气体,放入真空的玻璃仪器中,模仿原始地球的雷电条件,连续火花放电,结果得到了复杂的有机物——氨基酸。同时,用紫外线照射也能得到有机化合物。

我国科学家于1965年在世界上首先人工合成了具有生命活力的蛋白质——胰岛素

现在我们再来看看无生命物质怎样转化到有生命体的。

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米勒模拟实验

生命起源的演化过程

这个转化是一个在原始地球条件下开始的长期演化过程。

当许多与生命有关的较为简单的有机物形成后,通过雨水,汇集到原始海洋中。在原始海洋中,这些有机物不断地相互作用,逐渐生成了蛋白质和核酸等较为复杂的有机物。

后来,这些有机物再经过原始海洋中各种条件下产生的激烈变化,约35亿年前,在咆哮的海洋中就开始孕育了生命——最原始的细胞。这就是所谓的吃矿物的有机体,其结构如同现在仍存在的“硫、铁细菌”。

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原始时期就存在的海洋生物

大约又经过了1亿年的进化,因突然的变异,海洋中原始细胞演变成为既能吸取外界物质,又能排除自身废物,具有原始新陈代谢和自我繁殖的、有一定结构的单细胞藻类,这就是最原始的生命。现在,还能找到这类生物,它就是蓝绿藻。

最开始我们生存的陆地像目前的月球一样荒芜。

由于原始藻类的繁殖,并进行光合作用,产生了氧气和二氧化碳,为生命的进化准备了条件。绿色植物的出现为生物登陆创造了前提条件。绿色植物在光合作用中所产生的游离氧的积累导致大气圈中出现臭氧层。臭氧有效地吸收紫外线,从而对地面上的生物起保护作用。于是4亿年前,绿色植物开始登陆了。

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生命起源探讨

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地球生物的演变

植物进化历程

总地来说,植物的进化是遵循由简单到复杂、由水生到陆生的方向进行的。

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植物进化历程

原始单细胞绿藻在原始海洋中,经过漫长的年代,进化为多细胞藻类。后来,由于地壳的剧烈运动,不少水域变成陆地,某些绿藻进化为蕨类植物,以适应陆地环境。以后,由于陆地气候干燥,蕨类植物进化为裸子植物,用种子繁殖,完全摆脱对水域的依赖。再经过一段时期,裸子植物、被子植物依次出现在地球的自然环境中,成为今天植物界的主角。

动物进化历程

动物界的进化,同样是从单细胞到多细胞,身体的结构由简单逐渐趋向复杂,生活环境则由水生生活逐渐过渡到陆生 生活。

原始海洋中出现最早的单细胞原生动物,经过漫长的时间,进化为原始的多细胞动物。以后才出现腔肠动物、扁形动物、线形动物、环节动物、软体动物和节肢动物等越来越高等的多细胞无脊椎动物。脊椎动物是由无脊椎动物进化来的,最早出现的脊椎动物是原始 鱼类。

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动物进化历程

由于月亮的吸引力作用,引起海洋出现潮汐现象。涨潮时,海水拍击海岸;退潮时,把大片浅滩暴露在阳光下。因此原先栖息在海洋中的某些生物,迫不得已地登陆了。同时,虽然由于臭氧层的形成,可以防止紫外线的伤害,但因为初出海水,对陆地生活不适应,无数的原始生命也在这种剧烈变化中死去。留在陆地上的生命经受了严酷的考验,适应环境,逐步得到发展。

大约在2亿年前,爬行类、两栖类、鸟类出现了。

所有的哺乳动物都在陆地上诞生了。后来,其中的一部分成员又回到了海洋的怀抱。由于哺乳动物和鸟类的体温稳定,对环境的适应性强,因此分布范围广。

生物圈形成以后,整个地球仍然在发展变化。特别是大约300万年前,灵长类中的一支——古猿,经过几十万年的发展演变,进化为具有高度智慧,会思想的高等动物——人类。这是影响地球自然环境的重大飞跃,地球的发展演化从此开始了新阶段。人类从依附自然,依靠自然,已经发展到了利用自然,合理改造自然。

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复杂的人类进化历程

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