生命体演化过程中有选择地吸收化学元素的规律

科学家的研究表明，生命在其演化过程中，是有选择性地吸收化学元素的，这种选择性地吸收是遵循着一定的规律的，最终便形成了生命元素。现在已知这些规律主要有以下几条。

第一，丰度规则（该元素必须具有一定的丰度）：生物体总是选择自然界中存在较丰富的元素。

第二，生物利用度规则（该元素必须具有能被生物利用的性质）：丰度高，还要可利用率高，若可利用率低，也不会被选择。

第三，基本适宜规则（该元素必须具有某种特定的适宜功能）：适宜功能是指该元素应具有一定的热力学性质，从而具备特定的生物功能。

第四，有效性规则（该元素所具有的生物功能必须有效和专一）：生物体总是选择更加有效的化合物加以利用。

生命有选择性地吸收化学元素，显然主要取决于这些元素在环境中的存在状况和其化学特性。

生命元素有非金属元素和金属元素两大类，但我们注意到生命的主量元素主要是由C，H，O，N，S，P这六个非金属元素组成，它们是一切生物体的基本构件材料，尤其是C，H，O，N是绝大多数有机物的基本组分，这当然是由最初的自然选择所决定的。人体所含的金属元素，则主要是在以后的生命进化的自然选择中逐步加入的，因此无论是种类或含量都与所处环境中的水、大气、土壤以及食物有关，与这些元素在环境中的存在状况有关。在生物体内，金属的生物活性形态一般不是单质原子，而常以自由水合离子、小分子配体配合物或生物大分子配合物等形态起作用。显然，在进入生物体之前，即在环境中存在时，物种形态是决定生物活性的最重要的因素。以铜为例，由于Cu（Ⅱ）的还原电势高，铜进入生物体的时间就比较晚，Ochiai指出，铜是大约18亿至17亿年前，方才为生物体利用的。已知的含铜酶和蛋白质只存在于真核生物中，只有三种铜蛋白质（如细胞色素氧化酶）存在于一些厌氧的原核生物中，由此可推测这几种原核生物是后来出现的。这也证明了元素的化学形态对生命的起源和进化是起着重要作用的。

我国的科学工作者以原生动物四膜虫作为动物细胞模型的研究业已证明，周期表中同主族元素从上而下对生物细胞营养的促进作用减弱，毒性抑制增强；同周期元素从左至右营养促进作用减弱，毒性抑制增强。这说明了生命有选择性地吸收也取决于所吸收的化学元素的化学性质。在生命起源时生命最先选择的是轻元素。生命之所以选择轻元素，即是这一自然选择所造成的，这也是生命进化的必然。