大自然为什么要创造生命(为什么关于大自然的造句)
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1最早的生命是软体动物,大自然好好的为什么要产生生命呢?
首先,生命起源之说,第一个谜是生命的时间,起源的时间问题。在中世纪的西方,人们对《圣经》的上帝造人的故事是深信不疑的,在1650年,一位爱尔兰大主教根据圣经上所描述的,计算出上帝创世的确切时间是公元前4004年,而另一位牧师甚至把创世时间更加精确地计算到公元前4004年10月23号上午九点钟。也就是说,生命起源距今的话,是六千年前,这当然不是真的,而真的是什么呢?真的就是用科学的回答,科学是怎么回答这个生命起源的时间呢?那就是说用化石,是保存在岩石中的化石来回答。我们知道,生物死亡后,它们的遗迹在适当的条件下,就保存在岩石之中,我们把它们称作化石。地质历史中形成的岩层,就像一部编年史书,地球生物的演化历史,就深深埋藏在这些岩石之中,年代越久远的生物化石,就保存在岩层的最底层。
迄今为止,我们发现了最古老的生物化石是来自澳大利亚西部,距今约三十五亿年前的岩石,这些化石类似于现在的蓝藻,它是一些原始的生命,是肉眼看不见的。它的大小只有几个微米,到几十个微米,因此我们可以说,生命起源它不晚于三十五亿年。同时我们知道地球的形成年龄大约在46亿年前,有这两个数据我们就可以看到生命起源的年龄,大致可以界定在46亿年到35亿年之间。今天,随着科学的发展,地质学家认为,在地球形成的早期,地球受到了大量的小行星和陨石的撞击,它是不适合生命的生存。与其说当时地球上有生命,还不如说它在毁灭生命,因此地球上生命起源的时间,它不早于40亿年。另外,在格陵兰的38.5亿年的岩石中发现了碳,这个碳的话,我们知道,碳分两种,一个无机碳,一个有机碳。另外,这个碳的话,它有重碳和轻碳之分,因此我们可以根据这个碳之中的轻碳和重碳之比,就来可以推测这些碳的来源。科学家根据碳的同位素分析,推测这些碳它是有机碳,是来源于生物体。也就是说,这样我们把生命起源的时间大大缩短了,也就是在距今40亿年到38亿年之间,自从地球上生命起源之后,一直到现在45亿年,就是生生不息的生命演化史。
好,首先我们现在已经有了生命起源的时间概念,是距今40亿年到38亿年之间。那生命是怎样起源的?它在什么地方起源的?这样我们不得不回顾一些有关生命起源的假说。
第一个是创世说,在《旧约全书》的第一章写到,上帝在七天之内创造了世间之万物,在中世纪的西方大家普遍接受这个观念,可以说一直到现在,这种观念还被很多人接受,当然这也不是真的。第二个呢,是自生论,比如说希腊人认为,昆虫生于土壤,春天万象更新,种子从泥土里萌发,昆虫从去年留下的卵壳中破壳而出。但这不是生命的起源,而是生命的延续,可以说这个自生论,现在已经被彻底抛弃了。与这个类似的说法,还有比如说埃及人认为生命来自于尼罗河,在中国古代也有腐草生萤之说。
第三个有关生命起源的假说,就是有生源论,这个在19世纪的西方也相当地流行,有生源论认为,生命是宇宙生来就固有的,你要问我生命从哪里来的,你首先给我回答一个问题,宇宙怎么起源的?物质怎么来的?你给我回答了物质是怎么来的,生命我就可以说是从哪儿来的,其实这是一个不可知论。在20世纪的后半叶,有生源论逐渐发展到现在的宇宙胚种论,直到现在,有许多科学家认为,生命必须的酶,像蛋白质,和遗传物质的形成,需要数亿年的时间,在地球早期并没有可以完成这些过程的充足时间段。因为它就两亿年,因此他们认为生命一定是以孢子或者其他生命的形式,从宇宙的某个地方来到了地球,这种观念也是有一定的依据的。
二十世纪四十年代以来,人类用天体物理的手段,在地球之外探测了近百种有机分子,像甲醛,氨基酸等等。其中两种天体可以与地球上的生命有关,它可能给地球带来生命或者有机分子,一个是彗星,一个是陨石。我们知道这两颗天体里边它含有大量的有机分子,比如我们把一些彗星称为脏雪球。它们不仅含有固态的水,还有氨基酸,铁类,乙醇、嘌呤、嘧啶等有机化合物,生命有可能在彗星上产生而带到地球上。或者在彗星和陨石撞击地球时,由这些有机分子经过一系列的合成而产生新的生命。当然这种胚种论也存在着不同的观念,它有两种致命的弱点,一个是生命是否能在宇宙中进行长期的迁移?还能不能够存活?我们知道天体之间的距离是以光年为计算的,天体之间交流可能需要成千上万年,从一个星球到了另外一个星球。那在这种真空里面,暴露在这种大量的宇宙射线之中,活的生命它是不是在千万年中还能够继续萌发呢?这是一个最大的问题,第二个从无机分子到有机化合物的过程,这种过程,比如说彗星上我们看到有机小分子形成,在地球上也能够形成,这是不用置疑的。
1859年,伴随着达尔文《物种起源》一书的问世,生物科学发生了前所未有的大变革,同时也为人类揭示生命起源这一千古之谜带来了一丝曙光,这就是现代的化学进化论。生命起源的化学进化论首先在1953年首先得到了一位美国的学者米勒的证实,既然你说地球早期温度都是比较高,又充满了很多还原性气体,还有水,那么我就把这些气体,把水放在一个瓶子里面,看看它是不能产生生命,或者产生有机化合物。米勒在1953年把氨气、氢气,还有水、一氧化碳放在一个密封的瓶子里面,在瓶子里面两头插上金属棒,完了通上电源,通过这个类似于闪电的作用,确实在几天之后产生了大量的氨基酸。那么就是说在地球上面,在闪电下,在常温下,也能成为无机分子,合成有机分子。我们知道,你氨基酸的话,是组成蛋白质的最重要的物质,可以说,组成生命起源最重要的物质。因此,米勒描述的生命起源的事件应该是什么样子的呢?那就是在早期,地球上因为它含有大量的还原性的原始大气圈,比如说甲烷、氨气、有水、有氢气,还有原始的海洋,当早期地球上闪电作用把这些气体聚合成多种氨基酸,而这多种氨基酸,在常温常压下,它可能在局部浓缩,再进一步演化成蛋白质,蛋白质和其他的多糖类,以及高分子脂类,在一定的时候有可能孕发成生命,这就是米勒描述的生命进化的过程。
但是这种温暖水池说,也遇到一些问题,其中有两个问题,第一个问题是现在地质学家认为,地球早期大气圈它并不是含有大量的还原性气体,它是含有大量的二氧化碳和氮气,比米勒的这个气体多一些惰性。在闪电的情况下,你并不能形成大量的氨基酸。第二个,温暖的水池在地球早期并不能长期形成,为什么呢?因为当时地球早期,刚才说过它有大量的陨石、流星,还加上地球本身的放射性,温度很高,你这个温暖水池一旦生命产生了,一个陨星过来,温度在瞬间之内可能达到上千度、甚至几千度,生命已经绝灭了,只能再来一次生命的起源。但是我们现在就这么想,现今的地球上是不是有温度比较高,还有还原性气体,还有生物存在呢?那么,有两件工作可以说具有划时代的意义,一个是1967年美国学者布莱克,在黄石公园的热泉中发现了大量嗜热生物,我们知道蛋白质一般的话超过六十度,就会凝固的,煮鸡蛋六十度七十度以上鸡蛋就熟了,但是生物,是不是在六十度以上还能够生活呢?在以前是不敢想的。
第二个就是1977年克里斯,他在太平洋底的热泉中,同样也发现了大量的嗜热微生物,这个温度它要更高,它可能达到二百到三百度。它压力呢,也有二百到三百个大气压,它的环境是什么样子呢?它确实有大量的还原气体,有硫化氢、有甲烷、有氢气、还有一氧化碳,这个环境确实非常类似于四十亿年前早期地球的环境,那么生命起源它是不是就在这个时候产生的呢?这是我们现在看到的情况,但是化石中有没有在火山喷口或者是热泉中发现的微生物呢?确实有,我们在这方面,我们在化石方面也取得了非常重要的进展,比如说在2000年,罗斯玛森,澳大利亚的一个科学家,他在澳大利亚距今大概32亿年左右的火山沉积里面发现了大量的保存完好的丝状体。这说明在32亿年前,生命在热泉的附近已经大量生存,那么这是现在最新的,最流行的,也可以说迄今为止最科学的有关生命起源的假说,就是生命起源于热泉,或者海底热泉,俗称“黑烟囱”的附近。
海底热泉和陆地上的热泉它们都有很多共同的特点。第一个它温度高。第二个它含有大量的还原性气体,除了二氧化碳以外,还有一氧化碳、氢气、氨气还有硫化氢。第三个特点就是它们都含有大量的生物,比如说蓝藻、光合细菌、硫细菌,特别是一类古细菌,在高温下异常地繁盛,它在超过一百度的时候大量繁盛,而离开了这样的环境,比如温度一降下来,它马上就进行休眠,而且并不能正常的生活,那么这些生物是不是就代表了最早的,最原始的,地球生命起源的时候,这种原始的生命形式呢?
第一个早期地球温度都很高,产生的最早生命形式,应该是一些能适应高温的生物,而热泉中,生物恰恰就是嗜热的微生物。第二个,热泉的环境与早期的地球环境有很多类似之处,比如说它有高温,还有大量的还原性气体、一氧化碳、氢气、氨气,还有硫化氢等等。第三个,在高温的热水环境的话,它是有利于小分子的有机化合物脱水,聚合成有机高分子,比如说现在我们用有机小分子氨基酸合成蛋白质的话,它就是在热水中,通过这个热聚合反应,脱水以后形成这样的高分子,特别是在这种热水口附近的话,形成了黄铁矿,俗称“愚人金”。它是由硫和铁组成的,在它的表面的话,它非常有利于高分子的合成,因为这个硫化铁表面是一个非常好的一个天然的催化剂。第四个有利的证据是热泉口向外层海水之间它有一个温度,和水化学鉴别的梯度,这个梯度的话,也是有利于各种化学的连续反映,我们知道热泉口它喷出来的时候,它的温度可能到达二百度到三百度,特别是在海底洋中脊附近,而海水的温度的话,这种海底的温度一般在0到4度,这样的话,从三百度,一直到四百度,它有一个温度梯度,这种温度梯度的话,对有机化合物合成的话,可以说存在一个连续的反映。第五个也是最重要的一点,就是现在热泉中的生物的话,它确实是生物演化速度的最根部的类型,也就是说它的基因是最古老的类型。
现代生物学家,他通过生物分子学的研究,他把热泉中的一些嗜热古细菌,跟现在的普通细菌进行了基因的对比,发现它们基因的相同点,不超过60%。那么就是说这些古细菌它们含有非常多的古老的基因,也就是说,它们很有可能就是生命起源时候的这种类型。应该说,生命起源我们研究生命起源它最好的证据,还是在地球上,40亿年到38亿年间的岩石和化石所包含的信息。但是,经过40亿年的变化,地球已经面目全非,现在的地球即使你有40亿年到38亿年的岩石,它也进入了大量的变种,信息也几乎全无。
因此我们把目光不要局限在只是在地球上,如果说生命是宇宙之中一个普遍的现象的话,除了地球之外的其他天体上,是否也有类似于地球早期的这样的环境呢?如果有的话,也许能为研究生命起源打开新的窗户,我们第一个目标是什么地方呢?不是火星是月球,现在地质学家认为,月球是40亿年前,一颗大的行星撞击地球,而从地球上迸发出去。形成了当今的月球,这个时间正好是40亿年,如果地球上有生命起源的话,我们在月球上看看,那不就是解决这个问题了吗。在中国的古代神话中有嫦娥奔月的这个说法,月球上有月桂、有月兔,还有浪漫的爱情故事,但是二十世纪六十年代到七十年代,随着前苏联和美国的宇航员登陆的成功,这个神话彻底破灭了,月球其实是一个没有生命,没有水,没有氧气,不适合生命生存的荒漠的星体。
那么我们第二个目标是什么呢?第二个目标是火星,因为火星也许在40亿年以前,有着跟地球类似的经历,火星的物质成分跟地球非常近似,它的轨道也跟地球非常近似,那么火星上是不是有生命呢?我们到火星上去干什么呢?我们寻找生命起源,要从哪几点入手呢?一般来说是三点,第一个在火星上寻找是不是有活的生命?如果有活的生命,那好了。那生命的话,可能真是在宇宙中起源的,或者地球上的生物也许来自火星,或者来自其他的彗星。第二个我们寻找液态水,因为我们知道,水是万物之源,水是生命之源。现在地球上我们所理解的生命形式是离不开水的,所以寻找液态水也是非常重要的一个指标。第三个寻找与生命有关的化合物,如果我们现在没有活的生物的话,过去有没有呢?过去的生物是不是形成了一些化合物?它是不是以化石的形式保存在这些岩石之中呢?所以我们到火星上寻找生命,抱着三个目的。
1957年美国的海盗号航天器发回到地球的信息时,火星上没有生命,没有液态水的存在,它是一个荒芜干渴的红色的星球。但是人类并没有气馁,20世纪90年代,美国宇航局加大了对火星的探测力度,通过火星探测者号、火星拓荒者号航天器和哈博望远镜得到的图片,和其他的有关天体物理的信息资料显示,火星上过去很可能有过液态水的存在。一些航天资料显示,火星上有类似于像我们发生大洪水山前的冲积扇的构造,还有水、河道、像地球上干涸的河床的河道,还有水侵蚀岩石的痕迹。另外还有非常特别的一点,在火星的两极,发现了类似于地球上冻土解冻的情况,这是我们的航天资料。
但是我们如果有仪器,带上仪器带上人,在火星上去进行探索,或者获得一块石头,进行分析一下,这些事情不是一目了然了吗?所以在1999年初,美国呢,发射了一个火星极地着陆器,它带着了精密的分析仪器,准备在火星的极地进行仔细地研究。但是非常不幸,在1999年底,本指望这些仪器能够得到有关火星上是否有水的直接的信息的话,但就在进入火星的大气层中,跟地球上失去了联系。
那么我们对火星的研究,那就束手无策了吗?现在至少在现阶段并不是,我们有来自火星上的陨石,非常幸运,在1984年,人们在南极的冰盖上面,发现了一颗陨石,这个陨石拿回来以后呢,对它进行它的元素和做气体化学分析,发现这个陨石呢,它的气体它的同位素,跟火星上非常类似。所以他们认为这个陨石是来自火星,这个陨石是在一万年前,掉在冰盖上,南极的冰盖上。
通过这个陨石的放射性同位素年龄测定呢,这个陨石40亿年,距现在有40亿年左右,正好跟地球上生命起源的年龄是一样的。那么几十年来,科学家通过了大量研究这个陨石,一些研究者认为,这个陨石上含有了生命的迹象,有哪几个方面的证据呢?有三个,第一个这个陨石里面含有数种沉积矿物,因为沉积矿物它是有水的情况下形成的,所以科学家从中推断,火星上可能有水,特别这些矿物里面有一种是磁铁矿物。他认为这种磁铁矿,它只能由生命的形式存在,这是第一个证据。第二个,在这个陨石的表面通过化学分析,获得了多种多环的芳香烃,他认为这种多环的芳香烃的话,与生命的形式有关。第三个它是通过扫描电镜仔细观察,发现了形态非常类似细菌的生物化石。这化石并不是很大,只有几百个纳米,因此,在1996年,美国宇航局向全世界宣布,在40亿年前火星上曾经有过生命,当然这是一家之言。这颗陨石里面,这个有关生命存在的信息是不是真的呢?当然有很多学者对这些证据提出了置疑。第一个就拿磁铁矿来说,你认为只能由生命生存,我同意,你认为这个沉积矿物它也是由生命生存,我也同意。它是生命有水的形式下才能沉积,我也同意。但是你要知道这个陨石是在南极的冰盖上找到的,那冰全是水,你在陨石撞击冰盖的时候,可能有很多的水溶化了,陨石撞击这个地球的时候,它可能形成很多裂隙,如果有液态水,溶化的水,从这个裂隙进去的话,那不也可能形成一个自身的沉积矿物吗?另外你认为这个磁铁矿,你也可能,有人认为磁铁矿的话,也并不是说是生命特有的,在其他物质条件下也可以形成,所以第一条证据的话,就有很多科学家认为它占不住。第二就是多环芳香烃的问题,同样你看像南极冰盖,你是零下40度,或者50度也好,也有大量的菌藻的生存,它是不是污染的呢?现在的污染,也许是一万年以前污染的呢。所以这条证据的话,你也不能说是一个非常可靠的证据,百分之百的证据。第三个证据,特别是第三个证据它更加靠不住,就是把陨石把它劈开,你看见这些所谓的细菌的化石,这些化石,第一个它太小,它的直径的话只有几十个纳米,我们知道,你像一个铁的原子核的话,它可能就有0.6个纳米,所以你这个,所谓生物化石它的直径的话,它可能就是几百个,甚至由上千个原子核组成。所以这基本的话,在现在我们理解的这个具有细胞膜包裹的原始细胞最小形态是不可想像的。所以这个有关陨石上生命的存在,或者火星上生命的存在,还需要继续的研究。
我们所观察的第三个天体,就是木星的卫星,特别是第二个卫星,叫木卫二,它的大小跟地球直径非常类似,在1997年美国的伽利略号航天器对木卫二进行了观察,他们发现在木卫二表面的话,有大量的裂痕存在,并且是多起的裂痕,通过天体物理学的方法研究,这个星球其实全是由水组成的,这个水是固态的冰,变成了固态的冰,我们从这些很多很多的裂隙可以看起来,多起裂痕看起来,这个星球也许在过去或者某个时候,某几个时候,这个水曾经溶化过。也就是说,它曾经有液态水的存在,有液态水存在,它是不是也有生命的存在呢?但是这个还是一个未知数,我们需要更进一步的研究。总之,随着航天科技和其他相关技术的进一步发展,地外生命的探索,为我们研究生命的起源开辟了一个新的途径。
但无论怎么样生命起源的过程的话,这三个过程是跑不了:第一个是从无机物到有机小分子,这种过程,比如说你一氧化碳、二氧化碳、水、氢气、氨气、甲烷,这些东西你合成有机小分子,像氨基酸、嘌呤、啶、核苷酸、高能化合物、肪酸、有卟呤等这些东西,这个过程是跑不掉的,因为地球生命的起源的话,你从无机界到有机界,所以这个过程。一个过程是不管在什么地方,在海底也好,在热泉里面,在火星上或者在木卫二,都跑不了这个过程,所以研究生命起源的过程的话,是第一个。
第二个呢,它是有机小分子到有机大分子这个形式,就是刚才说的氨基酸嘌呤嘧啶这个东西,有机大分子像蛋白质多糖,核酸这个过程,因为蛋白质是组成生物体的主要的物质,还有多糖、糖类、都是组成很多细胞的这个骨架,细胞壁的主要成分,还有核酸、这是遗传物质,所以这个过程的话,也是跑不掉的。
第三个这些生物的大分子,演化到原始单细胞的生命,这也是跑不掉的。一个原始的单细胞,外面有一个膜包裹,里面有遗传物质,要进行新陈代谢的交换。所以生命起源的过程其实可以简单地分成这三个过程:对这三个过程我们现在做到哪一步呢?我们还有什么没解决的呢?第一个我们看看从无机物到有机小分子这个过程,其实这个过程的话,在热泉中,在深海的海底“黑烟囱”中,还是在实验室中,我们都能够合成这个米勒的实验就是一个最经典的实验,它就是把无机物合成了有机小分子。
第二个过程,我们再看看,第二个过程是有机小分子,到有机大分子这个过程,这个过程的话,其实在热泉,像海底热泉口,还有陆地上,像黄石公园,我们国家云南的热泉都有这种过程,因为这个温度很高,它有机物在里面的话它可以进行热聚合脱水反应,能形成蛋白质,我们在实验室里面,这个过程也是可以重复的,所以生命起源的第二个过程也不是难的事情。
最难的是生命起源的第三个过程,就是生物大分子到原始单细胞这个过程,可以说这个过程是迄今为止科学家们研究上遇到最大的难题。也是无机生命到生命,无机化合物到有机生命不可跨越的一个鸿沟,这个过程包括哪几部分呢?换句话说,我们要研究生物大分子,到原始单细胞生命,要从几个部分来入手呢?第一个我们要研究自我遗传系统,一个遗传系统,就是能自我复制的生物大分子这个系统的建立,DNA、RNA这种系统的建立。它怎么建立的?它怎么合成的?它们怎么有遗传的功能?第二个,蛋白质的合成,它要纳入到自我复制系统的控制,这是什么意思呢?就是它新陈代谢,它是能量和物质在细胞内的交换,接受太阳光、接受化学能,产生有机物,再用这有机物分解而产生能量,这个能量像一个马达一样,来运转这个细胞,是这个过程。这个过程也是非常难的一个过程,第三个过程,生物膜系统的形成,也就是说比如说像细胞壁、细胞膜,生物膜的系统,为什么重要呢?因为我们知道无机界是没有隔离的,没有这种隔离,只有在生物里面它有一个膜跟外界隔离,同时这个膜也不是绝对隔离,而是跟外面进行物质的交换。它有一些小的空隙,所以这个生物膜系统也是一个非常精密的生物机构,所以在生命起源之中这三个阶段或者三个步骤缺一不可,也是非常难的三个步骤。
迄今为止,我们把生命起源可以描述成这样子的:在40亿年前的地球上,由无机分子合成的有机小分子,它聚集在热泉口,或者火山口附近的热水中,通过聚合反应,形成了生物的大分子,这些大分子进行自我复制,自我选择,进而通过分子的自我组织,并自我复制和变异,从而形成核酸和活性蛋白质,同时分隔结构同步产生,最后在基因的控制下的代谢反应,为基因的复制和蛋白质的合成提供能量,这样一个由生物膜包裹着的具有能自我复制的原始细胞,就在地球上产生了。这个原始细胞可能是异养的,或者是化学自养的,它可能类似于现代生物在热泉附近的嗜热古细菌,这个描述短短几百字,就把生命起源的过程描述过来了。但它有四个无法逾越的鸿沟,一个是自我选择,因为你组成生物大分子或者RNA,DNA,它这些分子都是非常有限的几种分子。在无机条件下,或者在闪电情况下、或者在热水中,它形成很多这样的分子,这些分子怎么能自我选择,能合成DNA,RNA,能把其他的大分子抛弃掉,这个过程的话,我们并不知道它,为什么这样子?第二个是自我复制,DNA,RNA它自己能够复制,能够为下一代遗传下去,这个过程我们也并不知道。第三个是分隔结构,就是细胞膜,比如细胞膜、或者细胞内部的膜结构,这个过程我们也不是很清楚,它怎么形成的?像磷脂、精细的生物结构怎么形成的,我们也并不是很清楚。另外是一个新陈代谢的问题,你怎么先是吸收外面的能量,这个过程我们并没有解决,但不管怎么样这种热泉中生命起源假说的话,它确实有很多有利证据的支持,特别是近年来,它取得了一系列最重要的进展。
我们知道,热泉中含有大量的一氧化碳、硫化氢和硫化金属矿物,特别是黄铁矿物和硫,一方面硫化铁和硫,有新陈代谢的出现。硫化铁是一种非常重要的催化剂,很多化学反应在它的表面或者说在它的晶体骨架里,进行得非常非常的顺利,一些重要化合物已在在热泉中被发现。例如一种活性物质,像硫化脂就发现在热泉之中,它与一种非常重要的化合物,一些复合物非常类似,这种化合物提供了能量新陈代谢的一种途径。
所以说这个新陈代谢的途径的话,可能跟热泉中的黄铁矿和硫,以及它们的聚合物有一定的关系。另一方面,遗传物质核糖核酸,RNA的出现的话,与硫化脂和硫的化学过程有着非常密切的关系。而脱氧核糖核酸,DNA它还可以直接用RNA脱氧演变而来。还有另一个的话,像黄铁矿的聚合物,就是这个热泉口中的这个黄铁矿的聚合物的话。其实,存在于很多重要的生化酶的中心,那些生化酶的话,可能就产生于含有大量的硫热泉之中。由此看来,地球上的生命也许就产生在距今38亿年到40亿年间这些充满硫磺味的热水池或者软泥之中。但是我们应该清醒的明白,我们距离揭开生命起源这一亘古之谜,还有一段遥远的科学历程。从无机物到有机物,到有机化合物到有机生命体的演化,同时还具有很多的偶然性,并不是有这种环境,有这种形成条件,它就能产生生命。有人曾经比喻说,这些无机物好像一个垃圾堆里面什么都有,塑料、塑料瓶子、铁,废弃金属、油,而生命,一个单细胞,就像一辆精美的奔驰车,在一阵台风过后,这些垃圾组装成了一个奔驰车。因此我们可以想像,这个生命起源的过程是非常非常地艰难。因此,也许我们在这个蓝色的星球,是生命的惟一的乐园,因此请保护我们的地球,珍惜地球上的生命,我们不能奢望地球上第二次的生命起源
2为什么地球上会有生命?
有关于生命的起源,一直以来都是一个谜,但是如果问的是地球上为什么会有生命的存在的话,那就比较简单了,因为地球上的环境适合生命的存在。
根据科学们对外太空的探测,许多可以形成生命的有机分子,广泛地存在于宇宙中,尤其是前几年对于慧星的探测,发现了在慧星上存在着可以组合成蛋白质的甘氨酸。因此,近几年来也有不少的科学家认为:提供给地球生命的有机化合物原本是存在于太空中的,通过慧星或者陨石与地球的碰撞传递到地球上来。当然,专家们也许是忽略了这样子的一个事实:能够广泛地存在于宇宙中的有机分子,为什么原始地球上就没有?
通常对于生命的产生,大部分的人都是这么认为的:原始的地球生命是在经过非常漫长的化学演变之后,由组成生命的元素在宇宙射线或者地热的影响下,合成了有机分子,再由最初的有机分子经过不断地合成更加复杂的有机物质,最终才形成了最初的生物雏形。
人类所发现的,最早的生命其实是细菌,最早的生物化石是38亿年前的细菌化石,发现于格陵兰岛上。然后,根据化石的形成时限,人们将生命进化的次序给排列了出来,依次是细菌、真菌、单细胞生物、珊瑚虫…直至形成最早的海洋生物,接着海洋生物开始登陆,进入爬行动物的黄金时代,也就是恐龙的时代…
最早的灵长目动物的化石距今6500万年前,和恐龙灭绝处于同一个时代,而南非发现的南方古猿的化石,大约有600万年的 历史 。
谢悟空邀答:
为什么地球上会有生命?
生命当然是指所有一切诞生于地球上的一切有生存生长繁殖死亡的生物体了。
而多数人论述的形成生命的所有条件(不一一列举了),这可是人类以及一些海陆空的动物类的所具备生长条件。但对一些已知和未知的生物,微生物,茵类等,就不一定都必需具备过多的这些可供生命生长的条件。
那么是否可以大胆推测一下;在未来的某一天,宇宙结构发生了逆变,所波及的太阳系也就转变了原有模式。太阳发生了异常,各行星也相继发生了某些裂变,地球因此也变冷变热,空气也变化成了半固态,水也在冻融的不稳定下改变了结构。其他的各种化合,光合,元素等都开始了异变。
最终导至了生物灭绝。但生命却未因这种大灭绝异变而消失,它们的原子分子在无生命成长生存条件下体眠了。
在经过几十百亿年后,宇宙又趋于稳定后,太阳系又正常了。地球在从新获得稳定的各种生命生长条件后。这些体眠的原子分子又被孕育唤醒诞生了生命。
因此也是不是可以这样认为:在目前的许多星球上,没存在任何的生命迹像。但我们人类可能不知道的是;它们有的或许在几百亿年前就有过生命,经过漫长的年代,发生结构变化后,也遭灭绝了,但生命原子分子却休眠着,在等待着下次的重新整合诞生。
但却多数是永远都不会有此条件了,它们也就永远就成为了没有一切生命条件重回的时期,永久地成为了死星球。
但却有少数仍像地球一样重回生命结构的活星球。
这就是假设如果把任何另个死星球,和地球交换,让它运行在地球轨道上,经过漫长时期,它也就会具有地球的矿物质生化成,光合化学合成一切生命生长条件,然后就诞生了一切生命。
产生生命是生物界包括植物和动物延续生命,传宗接代的必然。纵观 历史 发展,繁殖率低的,慢慢地就都灭绝了,只有哪些繁殖力高,生命顽强的动植物才繁衍下来。
因此说只有产生生命, 历史 才会延续.如果没有生命,地球上将会荒芜一片,没有任何生命气息。所以,产生生命是 历史 发展的必然,也是自然发展的需要。
5亿年前的陆地上,到处是光秃秃的山脉和大地,除了石头就是沙子,没有任何生命,也没有生命赖以生存的土壤。直到4亿2千5百万年前,海藻才在地球大气中积累了足够的氧,形成臭氧层来保护暴露在阳光下的生命,生物才可能浮出水面。地球上最早的生命出现在45亿年前。这时的生命是像细菌一样的东西,它只有一个细胞,今天地球上所有的动植物都是由细胞组成的。
化学家通过模拟原始地球的大气和水环境,在极短的时间内制造出了生物有机分子。2001年,艾姆斯研究中心的天文学家阿兰马多拉(Lou Allamandola)和德沃金(Jason Dworkin)表示甚至可以利用星云中的气体和其他元素制造出细胞膜和细胞囊。地质学证据表明,直到20亿年前地球大气层中还没有游离态的氧。那时大气中含有大量的富氢气体,例如甲烷和氨,这些是远日行星大气以及星际空间中普遍含有的气体。在40亿年前的锆晶体中发现了水的痕迹。
实验显示在这些气体和温度的联合作用下可以制造出复杂的有机分子,其中包括氨基酸,它是组成DNA的基本物质。而类似RNA的大分子则可能形成于拥有丰富有机物的黏土状物质中。在数千英里长的大陆架上尝试了无数次后。能自我复制的分子形成,并且在富含食物的海洋中快速地演化。其中具体的细节可能很难被重复,毕竟地球用了几百万平方英里的面积和7亿年的时间来跨越从分子到细菌的这一大步。
我的学名叫宇明,在生命起源方面的研究已有二十多年了,在生命领域方面已有突破性的科研成果,对于为什么地球会有生命出现?那地球上第一个生命是怎么来的?它又是什么呢之话题,可有发言权。我认为本题有三个问题,先来说说为什么地球上会有生命诞生的问题,生命诞生必须具备如下十七个自然条件:
一是要有恒星(太阳)持续发光发热的适中温度条件;二是地球圆周运动轨道的太空区间处于太阳热能温差的适宜位置;三是地球的体积必须具备直径超过900公里的质量;四是地心磁场有足够的吸引力作用;五是要有稳定的大气层形成;
六是要有稳定液态水体(海洋、江河流和湖泊)的自然形成;七是要有南北两极储水自然现象;八是地球上要有温差对流现象;九是必须要有风现象的形成,能使海洋翻起波浪;十是要有水圈的循环现象;十一是要有气侯季节之分现象;十二是要有下雨和下雪现象;十三是要有早上大雾现象;十四是要有水陆两地现象;十五是地球要有自转和公转运动现象;十六是地球地表要具备零上5~42摄氏度稳定而庞大的气温带现象;十七是要有卫星(月亮)的反光和保护作用。以上是地球演化过程必须要形成上述十七个基本自然条件之后,地球生命方能随机诞生与持续生存。再来谈谈地球上第一个生命是如何来的问题,当地球上述自然条件满足时,由于地球上的物质都是太阳历来通过燃烧手段,所持续释放出来的尘粒流物质聚集积累而成的,统称为自然定体物质,主要含有二氧化碳、氮、水(氢氧)和有毒化学元素等四种基本物质,这些都是形成生命的种子物质,
当水处于稳定的液态水体(海洋)现象时,由于风的作用,会使海洋翻起波浪,处在岸边水与陆地的交界处并在太阳光和热持续的透射作用下,会使自然定体物质产生一系列的物理化学反应,并在储有能量的水流作用下,会随机地诞生出数量庞大的数之不尽的最为原始的活性生命物质。还有来讲讲它又是什么的问题,
地球上最为原始的活性生命物质称之为单细胞,它是一种具有生命活力的微生物,它具有感觉、遗传(再生)、自养和异养四重生理属性,
关于“”地球上的生命是如何从无到有的?“说白了就是在问生命的起源。
我们的地球其实起源于46亿年前,而宇宙呢?按照目前的观测结果来看,是来自于138.2亿年前的一场大爆炸。
宇宙大爆炸后的5亿年,宇宙中主要是气态物质,它们在引力的作用下,逐渐形成了恒星系统。恒星们就黑暗宇宙的灯塔一样,一个个亮了起来,但万物都是向死而生的,恒星也是一样,其中有一种最璀璨的方式就是超新星爆炸。
一般来说,恒星内部的核聚变,最多只能产生到铁元素,再就没办法继续下去了,这是因为铁的核聚变所需要的能量比产生的能量还要多,这就入不敷出了,所以,核聚变常常停留在铁之前。而超新星爆炸产生的能量恰好可以满足铁发生核聚变的条件。因此,一般来说,高于铁的元素都是从超新星爆炸来的。
在宇宙中,99%以上的元素都是氢元素和氦元素,剩余的元素不足1%。而我们地球其实很特别,有大量的高顺位元素。所以,可以说是击败了99%的宇宙玩家。
也因此,太阳系其实应该是起源于第一代或者第二代恒星的超新星爆炸。这之后星云物质以及超新星爆炸抛洒出来的物质在引力的作用下,形成了太阳系。
所以说,如果没有之前的那场超新星爆炸,就凭氢和氦,别说是人了,其他生物也出现不了。所以,丰富的元素是生命起源的基础。
自从地球形成之后,其实没过多久,应该说大部分的地球 历史 都有生物。也就是大概在距今40亿年前,地球上出现了生物,不过这里我们要强调一下,目前,我们找到的最古老的生物化石是距今37亿年前的蓝细菌化石。
那可能你要问,那生命到底是咋来的呢?
讲真在生命起源这样的终极话题中,许多科学家都提出了自己的想法。其中比较有名的是米勒实验,话说1953年,有个叫做米勒的人和他的同时仪器做了一个著名的实验,他们在玻璃容器力注入了一些物质,这些物质是从天体物理学家那里打听来的原始大气里的主要成分,其中就包括水蒸气、甲烷、氨气、氢气和一氧化碳等,然后街上电弧装置,模拟原始地球的条件。
结果,万万没有想到的是,不久后米勒竟然发现容器内出现了氨基酸分子,这用来构成蛋白质的。这个实验震撼了学术圈,后来一堆科学家就开始重复实验,而有一些科学家也发现了火山口和陨石上其实也有氨基酸的存在,并且这些科学家也提出了自己的假说。
不过,这些假说之所以没有成为主流,是因为忽略了一个事实。那就是有氨基酸不等于有了生命。这就好比,有了一堆铁,就等于有了车么?从氨基酸到生命出现其实还有一条很长路要走,如果搞不清楚这个路径其实没有任何意义。
所以,科学家绞尽脑汁,进行大量的研究,目前来看,有两大主流假说:RNA世界假说和海底热泉口假说。
我们先来说RNA世界假说。如果上过高中生物课的同学应该都直到,我们细胞中的DNA是遗传物质,可以复制自己,而且还能够指导RNA合成蛋白质,完成生命所需的基本工作。
于是,科学家就寻思,为什么要这么麻烦?直接让RNA来做不就行了,如果RNA能够复制自己,其实也就没有DNA什么事情了。于是,他们一头扎进实验室里,去验证自己的想法。果然,他们在实验室里搞出了可以自我复制的RNA,其实就是可以部分自我复制功能的核酶分子。所以,科学家就提出,很有可能早期的生命就是以可以自我复制RNA为遗传物质的生命。这也就是RNA世界假说。
接下来,我们再来说说海底热泉口假说。这个假说的由来是科学家再海底发现了热泉口,热泉口喷射着超高温300-400摄氏度的水(这水的一种特殊相态),而且热泉口附近的PH都非常低。
照理说,热泉口附近应该是没有生物,因为条件实在是太极端了,可万万没有想到的是,科学家发现热泉口附近生机勃勃,不仅有生物,而且还特别热闹。
于是,科学家就开始研究起了热泉口附近的情况,他们猛然发现一个问题,那就是热泉口附近有氢离子的定向移动。这有啥好奇怪的呢?这就涉及到了线粒体,线粒体是给细胞提供能量的细胞器,不过线粒体其实是很晚之后才出现的。它的功能其实也是利用氢离子的定向移动来给细胞提供能量的。
那问题就来了,早期的生物到底是如何获取能量的?科学家通过研究热泉口发现,早期的生命很有可能是依靠热泉口附近的氢离子的定向移动来给自己提供能量,毕竟所有的生命,自打出生起,就需要能量,否则根本活不下去。
所以,有一部分科学家认为生命起源于海底热泉口。而目前来看,海底热泉口假说比RNA世界假说更加主流一些。不过,关于生命起源这种终极的拷问,未来一定还会有新的发现和证据,可能RNA世界假说和海底热泉口解说也会被推翻,所以,我们可以当作是目前科学家对于生命起源的一种看法。
谢邀: 地球为什么会诞生生命?
地球上为什么诞生生命也不例外,在回答这个问题之前首先得知道生命的起源吧?因为只有知道了生命的起源,才有可能知道为什么诞生生命。
那么关于生命的起源,都有哪几种学说?
一般认为,生命是物质运动的高级形式,它是建立在物理、化学规律之上的,但又不能完全归结为物理、化学规律.生命的物质基础是以核酸和蛋白质为主的、复杂而有序的多分子开放系统,这种多分子开放系统表现出新陈代谢、自我复制、生长发育、自我调节、遗传变异和对刺激作出反应等特征;它是在地球发展到一定阶段才出现的. 主要假说 关于生命的起源, 历史 上有过种种看法.除了认为“生命是神或上帝创造”的神创论以外还有
1.进化论:现在已经证实进化论与现在科学发现以及事实严重相违背。(例如生殖隔离现象,遗传基因,近亲结婚代代劣质……)
2.自生论 .认为生物可以随时由非生物产生,所谓“肉腐出虫,鱼枯生蠹” .这种看法已被科学实验所否
3.生生论: 非生命物质绝对不能随时自发地产生新生命,生物只能来源于生物。(雷迪实验和巴斯德鹅颈烧瓶实验证明)
生生论.认为生物不能自然发生,只能由其亲代产生.此种看法没有解决最初的生命从哪里来的问题。
4.宇宙生命论 :认为生命来源于其他星球。认为地球上最初的生物来自别的星球或宇宙胚种,它们可以通过光压、陨石或其他运载工具而到达地球.这种看法还缺乏令人信服的证据 ,也没有说明最早的胚种如何起源,有现象支撑,但无实验验证。
5.化学进化学说 (解决了最初生命从何而来,有一定的实验支撑。是目前广为支持的生命起源观点。):生命是由非生命物质在原始地球条件下通过漫长地化学途径进化而来。 化学进化论.认为在原始地球条件下,无机物可以转化为有机物,有机物可以发展为生物大分子和多分子体系,直到出现原始的生命体 .但是其(如遗传器及生物膜的起源等的关键问题)无法解决(或解释)。
最后来说说神创论也叫特创论。 神创论认为生物界的所有物种(包括人类),以及天体和大地,都是由上帝创造出来的。世界上的万物一经造成,就不再发生任何变化,即使有变化,也只能在该物种的范围内发生变化,是绝对不可能形成新的物种的。 ( 转基因除外,人为转基因是破坏生物本源属性多样性与大自然生态平衡的自我毁灭之愚蠢的行径 ) 神创论还认为,各种生物之间都是孤立的,相互之间没有任何亲缘关系。这里与现实中的物种间存在的生殖隔离现象还有生物物种间的遗传复制排异反应……都与各生物物种各从其类高度吻合。
例如物种间有着严格的生殖隔离现象,了解转基因技术的人都知道现代转基因生物进行一丁点异物种之间的插入或改变,此被转基因生物都会产生各种各样意想不到的问题和危害(例如插入缺失、性状改变、失活……包括现在的基因编辑同样问题多多)
说到神创论在来看看今天问题的题目:为什么地球会有生命?
借用圣经上的一段话来结束这个问题::1 起 初 神 创 造 天 地 。
1:2 地 是 空 虚 混 沌 。 渊 面 黑 暗 。 神 的 灵 运 行 在 水 面 上 。
1:3 神 说 , 要 有 光 , 就 有 了 光 。
1:4 神 看 光 是 好 的 , 就 把 光 暗 分 开 了 。
1:5 神 称 光 为 昼 , 称 暗 为 夜 。 有 晚 上 , 有 早 晨 , 这 是 头 一 日 。
1:6 神 说 , 诸 水 之 间 要 有 空 气 , 将 水 分 为 上 下 。
1:7 神 就 造 出 空 气 , 将 空 气 以 下 的 水 , 空 气 以 上 的 水 分 开 了 。 事 就 这 样 成 了 。
1:8 神 称 空 气 为 天 。 有 晚 上 , 有 早 晨 , 是 第 二 日 。
1:9 神 说 , 天 下 的 水 要 聚 在 一 处 , 使 旱 地 露 出 来 。 事 就 这 样 成 了 。
1:10 神 称 旱 地 为 地 , 称 水 的 聚 处 为 海 。 神 看 是 好 的 。
1:11 神 说 , 地 要 发 生 青 草 , 和 结 种 子 的 菜 蔬 , 并 结 果 子 的 树 木 , 各 从 其 类 , 果 子 都 包 着 核 。 事 就 这 样 成 了 。
1:12 于 是 地 发 生 了 青 草 , 和 结 种 子 的 菜 蔬 , 各 从 其 类 , 并 结 果 子 的 树 木 , 各 从 其 类 , 果 子 都 包 着 核 。 神 看 着 是 好 的 。
1:13 有 晚 上 , 有 早 晨 , 是 第 三 日 。
1:14 神 说 , 天 上 要 有 光 体 , 可 以 分 昼 夜 , 作 记 号 , 定 节 令 , 日 子 , 年 岁 。
1:15 并 要 发 光 在 天 空 , 普 照 在 地 上 。 事 就 这 样 成 了 。
1:16 于 是 神 造 了 两 个 大 光 , 大 的 管 昼 , 小 的 管 夜 。 又 造 众 星 。
1:17 就 把 这 些 光 摆 列 在 天 空 , 普 照 在 地 上 。
1:18 管 理 昼 夜 , 分 别 明 暗 。 神 看 着 是 好 的 。
1:19 有 晚 上 , 有 早 晨 , 是 第 四 日 。
1:20 神 说 , 水 要 多 多 滋 生 有 生 命 的 物 , 要 有 雀 鸟 飞 在 地 面 以 上 , 天 空 之 中 。
1:21 神 就 造 出 大 鱼 和 水 中 所 滋 生 各 样 有 生 命 的 动 物 , 各 从 其 类 。 又 造 出 各 样 飞 鸟 , 各 从 其 类 。 神 看 着 是 好 的 。
1:22 神 就 赐 福 给 这 一 切 , 说 , 滋 生 繁 多 , 充 满 海 中 的 水 。 雀 鸟 也 要 多 生 在 地 上 。
1:23 有 晚 上 , 有 早 晨 , 是 第 五 日 。
1:24 神 说 , 地 要 生 出 活 物 来 , 各 从 其 类 。 牲 畜 , 昆 虫 , 野 兽 , 各 从 其 类 。 事 就 这 样 成 了 。
1:25 于 是 神 造 出 野 兽 , 各 从 其 类 。 牲 畜 , 各 从 其 类 。 地 上 一 切 昆 虫 , 各 从 其 类 。 神 看 着 是 好 的 。
1:26 神 说 , 我 们 要 照 着 我 们 的 形 像 , 按 着 我 们 的 样 式 造 人 , 使 他 们 管 理 海 里 的 鱼 , 空 中 的 鸟 , 地 上 的 牲 畜 , 和 全 地 , 并 地 上 所 爬 的 一 切 昆 虫 。
1:27 神 就 照 着 自 己 的 形 像 造 人 , 乃 是 照 着 他 的 形 像 造 男 造 女 。
1:28 神 就 赐 福 给 他 们 , 又 对 他 们 说 , 要 生 养 众 多 , 遍 满 地 面 , 治 理 这 地 。 也 要 管 理 海 里 的 鱼 , 空 中 的 鸟 , 和 地 上 各 样 行 动 的 活 物 。
1:29 神 说 , 看 哪 , 我 将 遍 地 上 一 切 结 种 子 的 菜 蔬 和 一 切 树 上 所 结 有 核 的 果 子 , 全 赐 给 你 们 作 食 物 。
1:30 至 于 地 上 的 走 兽 和 空 中 的 飞 鸟 , 并 各 样 爬 在 地 上 有 生 命 的 物 , 我 将 青 草 赐 给 它 们 作 食 物 。 事 就 这 样 成 了 。
1:31 神 看 着 一 切 所 造 的 都 甚 好 。 有 晚 上 , 有 早 晨 ,神命立就立。
35亿年前原始的海洋——最初生命的摇篮
地球上之所以出现生命,是因为地球上具备了生命产生的基本的必要而充分条件。最根本的是地球上有水,这也是其他星球所不具有的。水是生命之母,氢是生命之父,有了水和氢,就为生命的产生创造了基本条件。 水不仅仅含有生命产生的最基本的物质(碳、氢、氧、氮、磷等),而且水对最初十分脆弱的生命有保护作用,避免最初生命受宇宙射线或紫外线等有害辐射的伤害,如果没有了水,最初的生命根本不可能产生,即使产生了,也会因有害辐射,而无法复制,更无法生存与繁衍。 有关最初生命的产生有许多说法,其中最被学术界公认的是化学起源说,所以这里就重点叙述化学起源说。 这个说法认为原始地球大气中氢气、甲烷和水是形成生命的最基本化学物质。其中水提供了生命的基本条件,甲烷提供了基本的碳元素,氢气则是生命化学反应的催化剂。 化学起源说将生命的起源分为四个阶段。
第一个阶段,从无机小分子生成有机小分子的阶段。如CH4。
第二个阶段,从有机小分子物质生成生物大分子物质。这一过程是在原始海洋中发生的,即氨基酸、核苷酸等有机小分子物质,经过长期积累,相互作用,在适当条件下,通过缩合作用或聚合作用形成了原始的蛋白质分子和核酸分子。
第三个阶段,从生物大分子物质组成多分子体系。如RNA,自身具有复制和催化功能。
第四个阶段,有机多分子体系演变为原始生命。即RNA进化成只负责复制的DNA和仅有催化作用的蛋白质,形成了最原始的生命。 科学家们认为,上述形成的最原始的生命就是36亿年前在地球上存在的所有生物的一个共同祖先——露卡(LUCA),它很可能是一个原核细胞有机物,具有几百个基因,已经完成了DNA复制、蛋白质合成和RNA转录的蓝藻 。它具有现代有机物所具备的所有基本组成部分。
从露卡开始,我们很容易了解生命是如何进化的,蓝藻也许就是由露卡进化而来的。古生物学家在澳大利亚发现了地球上最古老的化石——叠层石,年龄是35亿年。叠层石是由最早的蓝细菌(蓝藻)形成的。蓝细菌是地球上第一个细菌,能够进行光合作用——生物体,它是露卡进化的结果。蓝细菌是一种原核生物,没有真正的细胞核,只有一个拟核,由DNA和蛋白质构成。这就是生命中最基本的物质,有了DNA和蛋白质,就可以吸收能量,进行自我复制。简单说来,具有自我复制能力的东西就是生命。有生命,就会有进化。从此拉开了生命进化的序幕。
我们的生命就是从这个阶段开始的,这也是最最激动人心的时刻,从这一时刻开始,地球才有别于其他行星,它是生命的原点,启动了地球生命 历史 。从此地球上充满勃勃生机,经过35亿年的漫漫征程,才有了现在地球上千姿百态的生命,直到10万年前,最高等的智慧生命——晚期智人的出现,并最终走出非洲,统治地球。 总之,地球上出现生命是因为有水,地球上生命产生经过了四个阶段,由无机到有机,再到原始的生命。最初的生命叫露卡,具备自我复制能力。
地球上能够出现生命主要原因就是地球的自然环境适合生命生长。我们知道,生命的本质就是蛋白质,蛋白质是所有生命的基本材料。而蛋白质的存在首先需要适当的温度,太热太冷都会断送蛋白质的生命活性。而地球表面有相当一部分地方的温度符合蛋白质的生存条件。其次,由于液态水的存在,蛋白质生成的机会大大提高了。地球上水能够轻易的在气态,液态和固态之间转换,使得蛋白质比较容易选择最适合成长的条件。最后一个条件就是地球大气氧气含量适中,而炭元素与氧既容易结合又容易分解。这样,蛋白质的生命活动才能够得以顺利进行。地球具备这些有利条件,于是在漫长的岁月里,大自然中的炭,氮,氢,氧等元素,经过复杂的化学反应,终于产生了生命的基本材料——蛋白质。然后,又经过从简单到复杂的长期发展从生成了生命。可以这样认为:无机元素——单纯无机化合物——无机化合物与有机化合物的混合体——单纯有机化合物——基本蛋白质——复杂蛋白质——具有自我复制功能蛋白质——具有复制及更新功能的蛋白质——生命细胞——单细胞生命——多细胞生命——简单生命体——复杂生命体。生命诞生应该就是这样一个路线图。
3大自然创造生命的目的是什么?
以哲学的角度看,生命的出现是物质世界长期发展的必然结果。它既不是神创造的,也不是魔创造的。
以生物学的角度看,生物的出现是基因变异和不断重组的结果。
以地理的角度看,生物的出现是因为地球有适宜的热,水与氧气。有相对安全的地球外部环境,地球被重重大气层包围,有助于减少宇宙间有害射线。如平流层上臭氧吸收紫外线。
以物理学的角度看,地球拥有适宜的重力,不至于把人抛入太空。人有适宜的抗压能力,否则就会给大气的压强压扁。
。。。。。。。
终上所述,生物在地球上出现是客观的,而不是主观的。
当然你的思想也有可取之处。至少你的思想坚持了”人是万物的尺度“这句话的片面性。孟德斯鸠很早就发现了以科学和理性为基本价值的人类文明的缺陷。那就是人与自然的决裂。
人们习惯于用理性与实用性看待自然,导致自然环境不断恶化。既然大自然创造了生命,那么我们就要敬畏自然,尊重自然,人毕竟只是自然的产物,要学会与自然和谐相处。
”人是万物的尺度“是欲望的尺度,应当适可而止:是生命的尺度,应该尊重生命;是自然的尺度,要敬畏自然。
我们构建环境友好型社会,不是要求环境对我们友好,而是要求我们对环境友好。
有时,唯心主义是有积极意义的。
如果人类是上帝创造的,而上帝就是自然本身,我们信仰上帝,不就更好地有利于我们学习与自然和谐相处吗?
4自然界的自组织演化为什么会产生生命?
生命的起源生命是种最为奇妙,最富魅力的自然现象.在现在的地球上,生活着150多万种动物,40多万种植物和20多万种微生物,构成了一个蜂飞蝶舞,鸟语花香,山清水秀,绚凡多彩的生命世界,繁衍进化,生生不息.从高山到平原,从沙漠到草原,从空中到江河湖海,从地表到地下,到处都有生命的踪迹。 然 而,在46亿年前,当地球在宇宙中形成之初,地球不仅受到亿万颗慧和陨石撞击,而且用了大约1亿年的时间,才把高达数千摄氏度的温度降了下来.那时的地球是一个无生命的荒凉沉寂的世界.过了大约10亿年,地球上似乎才有了简单的蓝藻类微生物.那么,地球上最初的生命是何时,何地又是如何诞生的呢?这就是人们普遍关心的地球生命起源的问题. 生命起源是当代的重大科学课题,然而却又是至今依旧了解甚少的最基本的生物学问题.在这篇文章里,我们将介绍有关生命起源的几种学说. 关于生命的起源,历史上曾经有过种种假说,如"神创说"(认为生命是由上帝或神创造的),"自然发生说"(认为生命,尤其是简单生命是由无生命物质自然发生的)等.这些假说多出于臆测,已被 人们所否定.从近年召开的国际生命起源学术会议提出的研究论文看,当代关于生命起源的假说可归结为两大类:一是"化学进化说",一是"宇宙胚种说". 化学进化说主张,生命起源于原始 地球 条件下从无机到有机,由简单到复杂的一系列化学进化过程.宇宙胚种说则认为,地球上最初的生命是来自地球以外的宇宙空间,只是后来才在地球让发展了起来. 化学进化说 核酸和蛋白质等生物分子是生命的物质基础,生命的起源关键就在于这些生命物质的起源,即在没有生命的原始地球上,由于自然的原因,非生命物质通过化学作用,产生出多种有机物和生物分子.因此,生命起源问题首先是原始有机物的起源与早期演化.化学进化的作用是造就一类化学材料,这些化学材料构成氨基酸,糖等通用的"结构单元",核酸和蛋白质等生命物质就来自这结"结构单元"的组合. 1922年,生物化学家奥巴林第一个提出了一种可以验证的假说,认为原始地球上的某些无机物,在来自闪电,太阳国徽的能量的作用下,变成了第一批有机分子.时隔31年之后的1953年,美国化学家米勒首次实验证了奥巴林的这一假说.他模似原始地球上的大气成分,用氢,甲烷,氨和水蒸气等,通过加热和火花放电,合成了有机分子氨基酸.继米勒之后,许多通过模拟原始地球条件的实验,又合成出了其他组成生命体的重要的生物分子,如嘌呤,嘧定,核糖,脱氧核糖,核苷,核苷酸,脂肪酸,卟啉和脂质等.1965年和1981年,我国又在世界上首次人工合成胰岛素和酵母丙氨酸转移核糖核酸.蛋白质和核酸的形成是由无生命到有生命的转折点,上述两种生物分子的人工合成成功,开始了通过人工合成生命物质去研究生命起源的新时代. 一般说来,生命的化学进化过程包括四个阶段:从无机小分子生成有机小分子;从有机小分子形成有机大分子;从有机大分子组成能自我维持稳定和发展的多分子体系;从多分子体系演变为原始生命. 宇宙胚种说 过去和现在,已经提出了许多属于宇宙胚种说的假说,如在1993年7月的第十次生命起源国际会议上,有人提出,"造成化学反应并导致生命产生的有机物,毫无颖问是与地球碰撞的彗星带来的";还有人推断,是同地球碰撞在其中一颗彗星带着一个"生命的胚胎",穿过宇宙,将其留在了刚刚诞生的地球之上,从而有了地球生命.几年前一位空间物理学家和一位天体物理学家也把地球生命的起源解释为:地球生命之源可能来自40亿年前坠入海洋的一颗或数颗彗星,他们也认为是彗星提供了地球生命诞生需要的原材料(他们将之谓"类生命生物"). 尽管有科学家对此类假说持强烈的反对意见(他们认为:"彗星是带来了某些物质,但它们不是决定性的,生命所必需的物质在地球上已经存在"),尽管诸如此类的观点仍是一些尚需进一步证明的问题,但通过对陨石,彗星,星际尘云以及其他行星上的有机分子的探索与研究,了解那些有机分子形成与发展的规律,并将其与地球上的有机分子进行比较,都将为地球上生命起源的研究提供更多的资料. 细胞起源 具有原始的新陈代谢和自我繁殖能力的原始生命的诞生,标志着生命起源化学进化阶段的结束,生物进化阶段的开始. 生命活动的基础是一系列化学变化,而这些化学变化都是在酶的催化作用下完成的,生命体的遗传依赖于DNA(脱氧核糖核酸)的复制过程.原始生命是自催化的,要发展成栈催化需要一定的物质基础,也需要一定的形态结构.细胞就是生命体具备包括酶催化和DNA复制在内的完整功能的基本结构单位和功能单位.原始生命先是非细胞形态,而后不断演化和发展成为细胞形态,这又是一次质的飞跃,这一过程就是生命起源中的细胞起源.细胞起源是生命起源的重要一环. 研究生命起源的意义 研究生命起源是要弄清几十亿年生命诞生的历史,然而其意义远不止追根溯源,还在于可以了解生命与环境,整体与部分,结构与功能,微观与宏观,个体发育与系统发育以主物质和能量与信息之间的辩让关系,可以进一步阐明遗传变异,生长分化,复制繁殖,新陈代谢,运动感应和调节控制等生命活动的机制,从而认识和阐明生命的本质,以实现人类控制和改造生命的目标. 虽然,生命起源和细胞起源问题的研究是在试图重建一个遥远的历史过程,有别于大多数其他研究领域,完整地起源过程不可能在实验室里得以重复.但是,它是可以分阶段,一步一步地实验室去模拟,去检验的.因此,研究起源问题,一方面要到大自然中去寻找答案,另一方面也是更重要的是在实验室进行各个演化阶段的模拟研究,开展人工合成生命物质,人工合成细胞的研究.这些研究不仅有助于生命起源和细胞起源问题的阐明,反过来,其研究成果又可以指导人们根据需要去人工合成生命物质,人工合成细胞甚至人工合成生命,实现生命科学的最终目标——控制生命和改造生命.
——来自网络
5地球上为什么会出现生命?
地球在宇宙中形成以后,开始是没有生命的。经过了一段漫长的化学演化,就是说大气中的有机元素氢、碳、氮、氧、硫、磷等在自然界各种能源(如闪电、紫外线、宇宙线、火山喷发等等)的作用下,合成有机分子。这些有机分子进一步合成,变成生物单体。
这些生物单体进一步聚合作用变成生物聚合物。如蛋白质、多糖、核酸等。这一段过程叫做化学演化。蛋白质出现后,最简单的生命也随着诞生了。
最初的生命是在地球温度下降以后,在极其漫长的时间内,由非生命物质经过极其复杂的化学过程,一步一步地演变而成的。
扩展资料
目前,这种关于生命起源是通过化学进化过程的说法已经为广大学者所承认,并认为这个化学进化过程可以分为下列四个阶段。
1.第一个阶段,从无机小分子生成有机小分子的阶段。球条件下进行的。需要着重指出的是米勒的模拟实验。在这个实验中,一个盛有水溶液的烧瓶代表原始的海洋,其上部球型空间里含有氢气、氨气、甲烷和水蒸汽等“还原性大气”。
米勒先给烧瓶加热,使水蒸汽在管中循环,接着他通过两个电极放电产生电火花,模拟原始天空的闪电,以激发密封装置中的不同气体发生化学反应,而球型空间下部连通的冷凝管让反应后的产物和水蒸汽冷却形成液体,又流回底部的烧瓶,即模拟降雨的过程。
经过一周持续不断的实验和循环之后。米勒分析其化学成分时发现,其中含有包括5种氨基酸和不同有机酸在内的各种新的有机化合物,同时还形成了氰氢酸,而氰氢酸可以合成腺嘌呤,腺嘌呤是组成核苷酸的基本单位。
米勒的实验试图向人们证实,生命起源的第一步,从无机小分子物质形成有机小分子物质,在原始地球的条件下是完全可能实现的。
2.第二个阶段,从有机小分子物质生成生物大分子物质。这一过程是在原始海洋中发生的,即氨基酸、核苷酸等有机小分子物质,经过长期积累,相互作用,在适当条件下(如黏土的吸附作用),通过缩合作用或聚合作用形成了原始的蛋白质分子和核酸分子。
3.第三个阶段,从生物大分子物质组成多分子体系。前苏联学者奥巴林提出了团聚体假说,他通过实验表明,将蛋白质、多肽、核酸和多糖等放在合适的溶液中,它们能自动地浓缩聚集为分散的球状小滴,这些小滴就是团聚体。
奥巴林等人认为,团聚体可以表现出合成、分解、生长、生殖等生命现象。例如,团聚体具有类似于膜那样的边界,其内部的化学特征显著地区别于外部的溶液环境。团聚体能从外部溶液中吸入某些分子作为反应物,还能在酶的催化作用下发生特定的生化反应,反应的产物也能从团聚体中释放出去。
4.第四个阶段,有机多分子体系演变为原始生命。这一阶段是在原始的海洋中形成的,是生命起源过程中最复杂和最有决定意义的阶段。目前,人们还不能在实验室里验证这一过程。
参考资料来源:百度百科-生命起源理论
关于大自然为什么要创造生命的内容到此结束,希望对大家有所帮助。
2023-04-11 14:15:09
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