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(整理)论述细胞与生命的起源

(整理)论述细胞与生命的起源
(整理)论述细胞与生命的起源

论述细胞与生命的起源

生命是从哪里来的?细胞是怎么出现的?说实话,这个题目确实有点大……对于细胞与生命的起源我并没有亲自进行过研究,脑子里也并没有一个成熟的认识。在查阅了大量资料之后才有一定的概念形成在脑海,在这里仅对科学家们已研究过的东西做一下梳理,拾人牙慧,在了解各种学说的基础上加深理解,启发思维,谈一些我自己的理解与感受。

看着这个题目,脑子里首先想到的,是我一直觉得很神奇的一个问题——“我是怎么来的?”的确,我父亲的精子和母亲的卵细胞结合,形成了受精卵,再通过受精卵的细胞分裂、分化,由单一的细胞形成多细胞团,逐步发育成不同器官、组织和系统,最终成就了我。但是似乎这与我们的题目还不是一个层次上的问题,我们可以说人乃至一切生命体都是由细胞构成的,在这里我们要论述的却是细胞的起源,那最初的细胞又是怎么来的呢?这个问题在下笔之初我竟无法给与任何有用的回答,在上网查询了很多资料之后,不得不对生命科学产生敬畏之心,对我们的科学家产生敬佩之情,也对一些学说怀有折服之意。

在生命进化历史上,细胞怎样从原始的前细胞的生命形式进化而来的问题困扰了人们很久。“细胞”一词在原来是指有细胞核的真核细胞。但随着“细胞”的含义不断的扩大,把原核细胞即细菌、蓝藻等无核生物也包括进来,细胞起源和生命起源的界限便不易区分了。

总结前人的观点,关于细胞生命的起源学说有很多,现在看来较普遍接受的观点一般认为导致细胞生命形成的关键因素是地球的形成及地球大气层条件的变化。且一般将细胞生命的起源分为五个阶段:①地球和原始大气层的形成;②有机分子的自发形成;③分子聚合体的形成;④生命初级聚合体的形成;⑤原始细胞的形成。

从化石记录可以确定原核生物在距今30~35亿年前即已出现,先于真核生

物。在此以前,应存在漫长的化学进化过程:地球原始大气中的N

2,NH

3

,CH

3

CO等在高温、强紫外线或放电条件下形成含碳化合物和生物大分子的前体物质(如氨基酸、核酸碱基等);然后通过聚合形成复杂的生物大分子并且在原始的海洋中出现大分子的复合物,称为团聚体或类蛋白小体;随着遗传密码(核酸)的出现,才有可能出现自身繁殖的细胞。

这里的观点部分已通过模拟实验证实,但团聚体的出现在实验室模拟不出来,所以仍是猜想。我要提出疑问的是,核酸的出现确实是细胞得以自身繁殖的条件,但是核酸就没有一个进化过程吗?难道它一形成就懂得复制、转录及翻译?总觉得核酸也应经历了一个长期的过程来完成由不会复制到复制的转变。

最初的细胞可能是异养的生物,然后才出现营光合作用的自养的生物;只有在自养生物大量出现,地球上积累了足够的氧气后,真核细胞才可能出现。原核

生物和真核生物之蛋白质合成、遗传控制的中心法则和遗传密码通用性的发现,显示了两者之间的统一性和进化上的共同起源。

关于真核细胞起源主要有两种假说,质膜内褶假说——假定古代原细菌,随着体积增大,质膜发生内褶而形成内质网以至核膜,从而造成细胞核。细胞质中的许多细胞器,例如线粒体和叶绿体起源的过程则设想是从原先营光合作用和需氧的原核生物内,DNA的复制开始的;在DNA拷贝在质膜内表面附着的部位,质膜发生内褶,形成由双层膜包围的结构,进一步分化成不同的细胞器。

内共生假说主张真核细胞的各部分分别起源于几种共生的原核生物,即由“几个原核生物造成一个真核生物”。设想线粒体是从原来营自由生活的需氧细菌,被一种大型的营异养生活的厌氧原核生物吞噬转变为细胞内共生演变来的。真核细胞的叶绿体可能是通过同样方式从内共生的蓝藻演变来的;而中心粒、基粒以及鞭毛、纤毛等细胞的运动器则可能从内共生的类似螺旋体的原核生物演变来的。由于所有真核细胞都是需氧的并含有线粒体,因此内共生论者认为真核细胞进化的第一步是线粒体的共生,然后才是光合器和运动器的共生。

支持线粒体和叶绿体共生起源假说的主要论据,是它们都是能自身复制的半自主结构,都含有自己的DNA和独立的蛋白质合成装置,包括结构上与真核细胞的细胞质核糖核蛋白体不同而与真细菌类相似的核糖核蛋白体。与原核生物相似,叶绿体的DNA以及动物细胞线粒体的DNA均呈闭环形。此外,线粒体、叶绿体的蛋白质合成装置在功能上还存在与真细菌类相似的特点。例如,氯霉素能抑制线粒体、叶绿体和真细菌类之核糖核蛋白体的蛋白质合成,但不能抑制真核细胞细胞质核糖核蛋白体的蛋白质合成。反之,放线菌酮能抑制真核细胞细胞质核糖核蛋白体的蛋白质合成,而不影响真细菌类或线粒体、叶绿体的蛋白质合成。线粒体和叶绿体在结构和功能上与真细菌类的这些相似之处,均提示这两种细胞器可能是从细胞内共生的真细菌类演变来的。在这一转变过程中,原有的一些必要基因转移到宿主细胞核内,一些无用的基因则逐渐丧失,结果成为在代谢上与宿主互补的半自立的结构。至于中心粒是否含有DNA,目前尚无定论,不过它显然是能自身复制的。L.马古利斯的假说并未论及细胞核的起源。一般认为原始的细胞核是由质膜内褶产生的内质网包围了原核生物的染色质结构而形成的,多少近似于现今的涡鞭毛虫类的核。

假想的最原始的单细胞真核生物叶绿体和线粒体的内共生起源假说有一个理论前提,就是必须设想最原始的单细胞真核生物或前真核生物已经具有进行吞噬活动的能力,否则不可能攫取到胞内共生物。

已知有些原细菌具有近似肌动蛋白的蛋白质。因此,可以设想由古代原细菌起源的前真核生物可能已有了肌动蛋白,而这就为它们进行胞质环流、变形运动和吞噬活动创造了条件。

有利于这种设想的一个论据是对各类低等真核生物的5S rRNA与原细菌类的5S rRNA一级和二级结构的比较,发现在某几点上同原细菌类最接近的是变形虫。这意味着变形虫类可能比其他各类低等真核生物(如绿藻、真菌等)都更为原始。

考虑到涡鞭毛虫类的细胞核所表现出来的原始特性,可以设想最初发生的最

原始的单细胞真核生物或许是一种具有涡鞭毛虫式的细胞核的变形虫。

参考书目

李靖炎:《细胞在生命进化历史中的发生》,科学出版社,北京,1979。

李靖炎:真核细胞起源研究的进展,《细胞生物学进展》第一卷,高等教育出版社,北京,1988。

L.Margulis, Symbiosis in Cell Evolution,W.H.Freeman & Co.,San Francisco,1981.

W.De Witt,Biology of the Cell,An Evolutionary Approach,W.B.Saunders Co.,Philadelphia,1977.

生命的起源与进化教学提纲

生命的起源与进化

生命的起源与进化 姓名:蒋巍燃 学号:16444025 专业:工程管理 班级:建管161 生命的进化与人类的未来

摘要:早在很多年前人们就不断地探索生物的起源,也同时思考着他们如何进化,但终究没有得出统一的结果,生物的起源与进化一直都是未解之谜!但随着历史的发展和科学的进步,生物进化思想从早期的萌芽,到自然选择学说、新达尔文主义,从现代综合理论,到分子进化的中性学说,再到新灾变论和点断平衡论等。现代的进化生物学研究从宏观的表型到微观的分子,从群体遗传改变的微进化到成种事件以及地史上生物类群谱系演化的宏进化,从直接的化石证据到基于形态性状、分子证据和环境变迁的综合推理,从基于遗传基础的比较基因组学到演化机理的进化发育生物学等。可以说人类的文明进步是很快的,我们可以通过很多种方法来断定生物的进化方向,也给我们提出了很多具有参考价值的文献,给予了我们现代生物技术的飞速发展! 关键词:生物起源、生物进化、生物技术发展 正文: 一、生物进化理论的发展历史 生物的进化过程是十分令人感兴趣的,其中“进化论”是被誉为十九世纪自然科学的“三大发现”之一,是伟大的生物学家达尔文所提出的,是现在最具权威的理论,也是现在令大多数人信服的理论,达尔文进化论的创立使得人们对纷繁复杂的生物界的发生和发展有了一个系统的科学认识。让我们看看生物进化的研究历史吧: 1、拉马克的用进废退学说:拉马克在1809年发表了《动物哲学》这一书,详细的阐述了生物进化思想,他认为,自然界的生物都具有变异性,主张生物由进化而来,生物的进化是一个连续而缓慢的过程。 2、达尔文的自然选择学说:19世纪中期,达尔文发表了科学巨著《物种起源》一书,提出以自然选择为基础的进化学说。他的发表宣布了科学的生物进化理论的形成,成为现代生物进化研究的主要源泉理论。该学说指出了生物进化的主导力量是自然选择,与达尔文同时提出类似观点的还有著名的地质学家赖尔和自然科学家华莱士。 3、新达尔文主义:该学说的主要代表人是19世纪末的遗传学家孟德尔、魏斯曼、德福里斯和20世纪初的约翰森和摩尔根等人。其主要工作是通过对遗传物质的基本单位——基因的研究二推出了新的达尔文进化论。

浅谈生命的起源与进化

浅谈电影赏析揭秘生命奥妙 谢丽聪 201215080104 预防一班 电影赏析揭秘生命奥妙,不仅用生动活泼的纪录片等让我们对生命进化有了了解,更让我们对生命有了更深刻的思考。人,何为?生命,何为?从古至今人们都希望了解地球上的生命是从哪里来的?生命究竟是怎样产生的?这不仅是科学家感兴趣的问题,也是普通人们所感兴趣的问题,它已困扰了人类几千年。由于生命现象的复杂性质,直到上世纪初,生命起源的研究才成为科学研究中的一个重要领域。远古的时候,人类的智力还很低下,认识能力也很有限,对世界上千姿万态、繁茂复杂的生物,特别是对人类自身是从哪里来的,充满了困惑和神秘感。因此,人们把这个大千世界中未知的神秘现象,编成了各种各样的神话和传说。我国古代就有女娲造人的神话故事。也有“白羊化石”、“腐草化茧”、“腐肉生蛆”的说法。 由于受到研究手段的限制,人类对于生命起源的研究只是到了近代才形成了科学的认识和方法,并确认了生命活动是物质运动的形式之一,它的物质基础是碳、氢、氧、氮,此外还有少量的硫、钙、磷和其它20几种微量元素,以及由这些元素在地球环境中自发产生的蛋白质、核酸、糖类、脂类、水和无机盐等。其中,蛋白质与核酸是生物体最重要的组成部分,也是区别生命和非生命的基本依据。蛋白质的分子量很大,由几千个或百万个氨基酸分子构成,具有十分复杂的化学结构和空间结构,是一切生命

的基础。在生命活动中,蛋白质起着极为重要的作用,如构成生物体的骨架,催化生物化学过程,调节生长、发育、生殖等生理机能。核酸同蛋白质一样,也是生物大分子化合物,基本单元是核苷酸,由磷酸和核糖分子联成长链。核酸有两大类,一种是脱氧核糖核酸,简称DNA,是遗传基因的化学实体,存在于细胞核中,具有特殊的双螺旋结构。另一种叫核糖核酸,简称RNA,存在于细胞质中。因此,生命科学家们力求通过深入了解生命体的分子结构和组成。 浩瀚的宇宙广袤无垠,地球不过只是其中一颗普通的行星,但这颗体积不大貌似普通的蓝色星球却进化出了形形色色的生物从而变得与众不同丰富多彩。关于地球的起源比较公认的假说是约66亿年前银河系里发生过一次大爆炸,约50亿年前尘埃星云开始收缩,轻的物质向外逸散重的物质向内部集中形成行星,而地球约于46亿年前形成。人类的历史只不过只有短短的数百万年该如何确定地球的历史呢? 由于自然作用在地层中保存下来的不同地史时期生物的遗体、遗物、遗迹,及生物体分解后的有机物残余等统称为化石。化石按保存类型不同可分为实体化石、遗迹化石、模铸化石、化学化石、分子化石等,这些不同分类的化石亦可分为标准化石和非标准化石。在众多的古生物门类中,有些门类特征显著,演化迅速,在反应地质年代上非常灵敏,我们称之为标准化石,如只生存在古生代演化特征明显的三叶虫。非标准化石空间分布的局限性很大演化缓慢,在划分和确定地质年代是只能起辅助作用,如腕足动物舌形贝,其在寒武纪已经出现在现代海洋中仍然十分常见,在几亿年的时间内,这种化石从形态、大小到内部结构几乎没有显著变化。

生命的起源和进化测试题

生命的起源和进化测试题 一、选择题 1 下列不属于生命起源的条件的是(): A、原始大气 B、闪电紫外线等 C、原始海洋 D、原始大气 2、在原始地球条件下,氨基酸等简单有机小分物质的生成和原始生命的诞生场所分别是(): A、原始海洋和原始陆地 B、原始大气和原始陆地 C、原始大气原始海 D、原始海洋和原始大气 3、原始生命气成分是()A、水蒸气、氨、甲烷 B、硫化氢、水蒸气、氧气 C、氧气、氮气、水蒸气 D、水蒸气、甲烷、氧气 4、原始生命的代谢类型可能是(): A、自养需氧开型 B、异养需氧型 C、自养厌氧型 D、异养厌氧型 5、结晶牛胰岛素的人工合成是生命科学上重要成果,它为生命起源问题的哪个阶段提供了有力证据?(): A、从无机小分子物质生成有机小分子 B、从有机小分子物质形成有机高分子物质 C、从有机高分子物质组成多分子物质 D、从多分子体系演变为原始生命 6、关于生命的起源,下列叙述中哪一项不正确() A、生命起源于非生命物质 B、生命起源于原始陆地 C、原始大气的主在成分是水蒸气、氨气、甲烷等 D、现代地球上不可能再形成原始生命。 7、已知物种A的化石比物种B的化石在地层中出现晚得多,由此可知() A 物种A比物种B数量多 B 物种A比物种B结构复杂 C 物种A一定从物种B进化而来 D 物种B一定从物种A进化而来 8、下列哪项不属于生物进化的证据() A、化石证据 B、分子生物学证据 C、解剖学证据 D、体型较大证据 9、下列植物中,最低等到的是() A、藻类植物 B、苔藓植物 C、蕨类植物 D、被子植物 10、考古工作者发现,最古老的生物化石均为水生生物,并且,在越早的形成的地层里,水生生物的化石越多,在越晚形成的地层里,陆地生物的化石越多。这一事实说明了生物的进化方向是()A、从水生到陆生B、从简单到复杂C、从低等到高等D、以上三者 11、我国饲养金鱼已有900多年的历史,现在数百个品种,金鱼品种多种多样的原因是() A、自然选择的结果 B、人工选择的结果 C、金鱼适应多种不同环境的结果 D、我国鱼类资源丰富的结果 12、19世纪中叶,生活在英格兰彻斯特的桦尺蛾大多数是浅灰色的,但一百年以后,曼彻斯特变成了一个工业城市,而此时生活在此地的桦尺蛾多数是深黑色的。桦尺蛾的这种变化是()A、人工选择的结果 B、自然选择的结果 C、工业粉尘染黑的结果 D、桦尺蛾只产生深色变异的结果 13、某植物单株年产量数百粒种子,其中大部分被鸟类所食,或因气候、土壤、水分等原因不能在第二年长成成株,按达尔文的观点,这一现象说明() A、物种是可变的B、过度繁殖、生存斗争C、选择的不定向性D、用进废退,获得性遗传

第三章生命起源和生物进化复习教案

第三章生命起源和生物进化复习教案 羊流羊祜学校杨承兰 复习目标 描述生命起源的过程。 2、说出研究生物进化的方法。 3、概述生物进化的主要历程。 4、了解保护色的作用。 5、概述自然选择学说,分析生物进化的原因 复习重点 1、描述生命起源的过程 2、概述自然选择学说,形成生物进化观点 复习难点 1、描述生命起源的过程 2、分析生物进化的原因 复习过程 一、地球上生命的起源 师:地球上最初的生命是什么样的呢?产生的过程和条件又是怎样的呢?请同学们阅读课文P51—P53合作交流以下问题。 师:视频播放相关图片并出示以下问题。 1、地球上生命的生存需要哪些条件? 2、科学推测需要有什么? 3、原始大气包括哪些成分? 4.说出米勒设计的实验装置中分别模拟的哪些成分? 5.米勒的实验说明了什么? 生:阅读课文,思考交流。纷纷交流自己的观点。 师生总结: 地球上生命的生存需要有机物和能量。 科学推测需要有一定的证据做基础,凭空想象往往是站不住脚的。 原始大气包括水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢等。 4、

米勒的实验装置如图所示:米勒将水注入左下方的烧瓶内,先将玻璃仪器中的空气抽去.然后打开左方的活塞,泵入甲烷、氨和氢气的混合气体(模拟还原性大气).再将烧瓶内的水煮沸,使水蒸汽和混合气体同在密闭的玻璃管道内不断循环,并在另一容量为5升的大烧瓶中,经受火花放电(模拟雷鸣闪电)一周,最后生成的有机物,经过冷却后,积聚在仪器底部的溶液内(图中以黑色表示)(模拟原始大气中生成的有机物被雨水冲淋到原始海洋中).此实验结果共生成20种有机物.其中11种氨基酸中有4种(即甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸)是生物的蛋白质所含有的.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. 5、米勒的实验说明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。 二、生物进化的历程 师:没有人能够亲历生物进化的几十亿年的历史。那么,科学家是怎样研究生物进化的历程的呢?请同学们阅读课文P57—P60回答以下问题。 1、什么是化石? 2、研究生物进化的常用方法是什么? 3、在研究生物进化的过程中,重要的证据是什么? 4、生物进化的大致历程。 5、生物进化的总趋势是什么? 生:阅读课文,讨论交流问题。 师生总结: 1、化石是生物的遗体、遗物或生活痕迹,由于某种原因被埋藏在地层中,经过若干万年的的复杂变化形成的。 2、研究生物进化的常用方法是比较法。 3、在研究生物进化的过程中,重要的证据是化石。 4、生物进化的大致历程: ⑴植物:藻类植物→苔藓植物→蕨类植物→裸子植物→被子植物 ⑵动物:单细胞动物→腔肠动物→扁形动物→线形动物→软体动物→环节动物→节肢动物→棘皮动物→鱼类→两栖类→爬行类→鸟类→哺乳类 5、生物进化的总趋势是:由低等到高等,由简单到复杂,由水生到陆生。 三、生物进化的原因 1、分析动物进化的原因 师:现在请你们阅读桦尺蛾体色变化的事例,找出桦尺蛾体色变化的原因。(播放多媒体课件——英国曼彻斯特桦尺蛾的变化历史。) 生:班内答辩,找出原因。 师:桦尺蛾的体色为什么会发生变化? 生1:浅体色和深体色的桦尺蛾繁殖的数量开始时大致相当,在黑褐色的树林里深体色的桦尺蛾能逃过敌害而生存下来并繁殖后代,浅体色的桦尺蛾易被天敌发现而吃掉,数量越来越少。这样代代相传,深体色的桦尺蛾越来越多,浅体色的桦尺蛾越来越少。最后桦尺蛾形成深体色的保护色。 生2:我不同意,是因为桦尺蛾的体色可能也像树皮一样被熏黑,从而形成与环境一样的保护色。

生命的起源与演化

化石与化石保护 摘要:化石为国内乃至国际研究动植物生活习性、繁殖方式及当时的生态环境,提供十分珍贵的实物证据;对研究地质时期古地理、古气候、地球的演变、生物的进化等具有不可估量的价值;为探索地球上生物的大批死亡、灭绝事件研究,提供罕见的实体及实地。有些特殊、特形化石其本身或经加工具有极高的美学欣赏价值和收藏价值,因此,在一定意义上,它也是一种重要的地质旅游资源和旅游商品资源。 关键词:实物证据化石产地保护化石标本地质时期 一、主要分布 我国是古生物化石比较发育的国家之一,几乎遍及全国各地。特别是近年来先后发现的河南南阳、湖北、内蒙古二连恐龙蛋及骨骼化石,辽西的鸟化石,云南澄江动物群化石、山东山旺动、植物等珍稀的古生物化石,受到国际上特别是科学界的广泛青睐。我国有许多重要化石产地,其中有不少是国家乃至世界的宝贵遗产,以下简要介绍我国重要的古生物化石产地,以及化石研究中的新成果。化石,俗名“龙骨”,是距今约700万年至100万年这一时期的哺乳动物。那时,榆社曾经河湖纵横,气候炎热,草木丰茂。在这河湖之中和岸畔林区,曾栖息过大量的鱼,陆龟,各种象类,剑齿虎、三趾马、大唇犀、额鼻角犀、长颈鹿、付鹿、巨驼、牛鼠和各种猪、羚羊等。它们死后,被水冲入河湖之中,很快被泥沙埋了起来。它们的肌肉腐烂,而坚硬部分和骨骼、牙齿等被岩石中的矿物质填充替代,从而形成了化石。化石是研究古地理,古气候和生物进化的珍贵资料和最可靠的依据,有极大科研价值。榆社化石不仅数量大,种类多,层位连续,延续时间长,而且化石中有一大部分,填补了我国古哺乳动物研究中长期寻而不得的空白层位(距今大约500万年至200万年)。这一层位,直到现在我国和全世界仍发现很少,因而在国内外古哺乳动物研究方面占有特殊地位,成为国内外古生物学家格外注目的一个地点。 1、山旺古生物化石 山东山旺古生物化石被列为世界遗产之最,发掘于城东20公里的山旺村。其间,保存着1800万年前各种动植物化石。这些化石,种类繁多,精美完好,印痕清晰,栩栩如生,被誉为“化石宝库”、“万卷书”,是一座古生物化石天然博物馆。

生命起源简史与早期生命演化

生命起源简史与早期生命演化 一、概述 生物演化指生物的族群从一个世代到另一个世代之间,获得并传递新性状的过程。并解释长时段的生物演化过程中,新物种的生成与生物世界的多样性。经历数十亿年的演化与物种形成,现在的各物种之间皆由共同祖先互相连结。 二、冥古宙 开始于地球形成之初,结束于38亿年前。 地球从环绕早期旋转的积吸盘中形成。根据大碰撞假说,原始的地球与忒伊亚相撞,数百万年后形成月球。重力的拉扯使地球自转轴倾斜,建立了地球生命形成的环境。地球原始大气富含甲烷、氨、二氧化碳、水汽等,这些气体在外界高能(紫外线、闪电、高温)的作用下,首先合成氨基酸、脂肪酸等小分子有机化合物.这些小分子有机化合物,在适当的条件下,可以进一步结合成更复杂的蛋白质、核酸等大分子有机物质,经过进一步演化,终于产生了能够不断地进行自我更新的、结构非常复杂的多分子体系,由此产生了原始生命。这些生命的繁殖所需要的资源有限,所以不就之后就开始竞争。由于天择青睐在复制上更有效率的分子,因此DNA逐渐成为最主要的复制物。之后它们开始在膜内发展,形成了原始的细胞。这些都是化能生物:以二氧化碳为碳源及氧化无机物来抽取能量。 三、太古宙 太古宙起始于内太阳系后期重轰炸期的结束(约为38.4亿年前),结束于25亿年前的大氧化事件。 生物的最后共同祖先出现,细菌及古细菌分裂。细菌发展了光合作用的原始模式,但最初不会产生氧。这些生物透过电化学梯度产生三磷酸腺苷。之后逐渐演变出能进行光合作用的蓝菌,它们以水为还原剂并排出氧。氧首先将海洋中的铁氧化,产生铁矿石。氧在大气层的浓度上升,使得地球上原始大气中氧气浓度不断增加。 四、元古宙 元古宙开始于25亿年前,结束于5.3亿年前。 一些细菌演化到有能力去使用氧来有效的从有机物中抽取能量。而且有更多更复杂的细胞出现,包括有细胞器的真核生物。原核细胞没有核膜,没有细胞器,结构简单。真核细胞具有核膜,整个细胞分化为细胞核和细胞质两部分。细胞核内具有染色体,成为遗传中心,细胞质内进行蛋白质合成,成为代谢中心。由于细胞结构的复化,增强了变异性,使得真核生物能够向高级体制发展。最接近的可能是古细菌。大部分有细胞器的都可能是从共生细菌衍生而来。 之后出现有性生殖和多细胞生物,比如生活在海洋中的藻及海苔,引发更快的演化。大部分的生命于海洋及湖中出现,一些蓝菌已经生活在湿润的泥土中。 经历斯图尔特冰期后多孔动物、刺胞动物、扁形动物及其他多细胞生物在海洋出现。刺胞动物及栉水母是最早由神经元的生物,神经元只是一个简单的网,没有脑部或中央神经系统。氧气的积累使臭氧层形成。而臭氧层可阻挡太阳的有害辐射,使生命可以在陆地上发展。寒武纪大爆发产生了现今动物的主要的门。以三叶虫为主的节肢动物是最主要的门。脊索动物的皮卡虫可能是人类的祖先。

知识点汇总及复习题——生命的起源与进化

生物的起源与进化 基础知识巩固 一、地球上生命的起源 1.多数学者认为:原始大气中的无机物到有机物, 再到原始生命,这一过程是在原始地球上进行 2.原始地球条件:高温、高压、紫外线以及雷电、原始海洋、无氧气 3.原始大气成分来自于火山喷发,有水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢气体构成。原始大气中与现在大气明显的区别是没有氧气。 4.地球上生命的生存需要物质和能量。 5.米勒的实验:米勒将原始大气中的成分充入烧瓶中,通过火花放电,制成了一些有机物。(1)原料:甲烷、水蒸气、氢、氨等。 (2)产物(证据):氨基酸。 (3)结论:原始地球上能形成简单有机物。 6. 原始大气在高温、紫外线以及雷电等自然条件的长期作用条件下,形成了许多简单的有机物。后来,地球的温度逐渐降低,原是大气中的水蒸气凝结成雨降落到地面上,这些有机物又随着雨水进入湖泊和河流,最终汇集到原始的海洋中。 7. 原始生命诞生于原始海洋。原始海洋就像一盆稀薄的热汤,其中所含的有机物,不断地相互作用,经过极其漫长的岁月,大约在地球形成以后10亿年左右,才逐渐形成了原始的生命。 8.多数学者认为:原始大气中的无机物到有机物, 再到原始生命,这一过程是在原始地球上进行的。 9.原始地球条件: 高温、高压、紫外线以及雷电、原始海洋、无氧气。 10.蛋白质、核酸是生命中重要的物质。 11. 原始生命起源于非生命物质,过程如下:无机物→小分子有机物→大分子有机物→原始生命。(但是从大分子有机物到原始生命的过渡还没有被实验验证) 二、生物进化的证据 1.比较法:根据一定的标准,把彼此有某种联系的事物加以对照,确定它们的相同和不同之处。 2.证据

生命起源与演化史

生命起源简史与早期生命的演化 生命是世界上很奇妙很独特的东西,不论是古人还是现在的我们都对自己本身的由来以及生命的起源有着浓厚的好奇心,都试图去了解生命起源与进化的全部过程。这学期很荣幸的选上了《生命起源与演化史》这门课,在老师的带领下初步领略了生命起源与演化的神秘过程。 在浩渺无垠的宇宙,地球只不过是亿万星球中的普通的一颗,然而在这个星球上却发生着生命起源与演化的过程。地球诞生于46亿年前,而第一个生命出现在38亿年前,可以看到从地球诞生到第一个生命出现经历了漫长的时间,这是因为地球在其形成的早期,没有适合生命生存的条件,那时地球的大气成分和现在的大不一样,缺氧、缺氮,大部分气体都是二氧化碳、甲烷、氨、硫化氢和氯化氢等,这种条件是不适合生命生存的,而且那时的大气层很稀薄,经常会受到小行星的撞击和宇宙射线的侵扰,再加上当时地球频繁的火山和地震活动,不可能会存在生命的迹象,那时的地球就是个人间地狱。随着地球温度的逐渐降低,大气中的水蒸气陆续凝结,原始海洋的出现为生命的诞生奠定了重要的基础。约在38亿年前,水中开始有了生命的活动,出现了最原始的原核细胞生物——菌类和蓝绿藻,至于最早的生命是如何来的,化学演化说给出了它的说法:原始地球上的某些无机物在来自闪电和太阳辐射的能量作用下,逐渐变成了原始地球上的第一批有机分子。这个理论的依据在于美国一位研究生所做的实验,1953年,美国芝加哥大学的研究生米勒用实验验证了这一假说,米勒将甲烷、氨气、氢气混合在接有正负电极的容器中将加热沸水产生的水蒸气通入容器,通电反应一周用冷凝水冷凝并接收反应产物,结果共生成20种有机物,其中11种氨基酸中有四种是生物蛋白质中所含有的,米勒当时才23岁。于是我们可以知道生命物质化学演化的过程:无机小分子演化为有机小分子演化为大分子演化为多分子体系演化为原始生命。具有原始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,生命的演化开始进入生物演化阶段。 然而,地球上的生命由原核细胞生物进化为真核细胞生物却用了18亿年的时间,大约在20亿年前,地球上开始出现了由真核细胞组成的生物。如此漫长的时间令我们无法想象生命的进化竟是如此的艰难。最先出现的真核生物依然是藻类,它们的光合作用能力更加强大,不断地释放氧气和消耗二氧化碳,使得地球上的游离氧不断地增多,地球也开始向富氧的环境发展,绿色藻类的大量繁殖,更加快了大气和海洋环境的变化,地球变得更易于生命生存,生命开始出现欣欣向荣的景象。最早的动物化石出现在前寒武纪晚期。软躯体后生动物在震旦纪冰期之后得到突发性的迅猛发展,在距今7亿~6亿年间成为海洋生物的统治者。进入寒武纪(距今6亿年)后,软躯体后生动物衰退,带壳后生动物随之兴起。这一生物发展阶段出现了发生在澳大利亚著名的埃迪卡拉动物群,作为生物演化的产物,埃迪卡拉动物群可能是一个不成功的例子,因为它的演化只经历了一段时间,

生命的起源与进化

生命的起源与进化 姓名:蒋巍燃 学号:16444025 专业:工程管理 班级:建管161

生命的进化与人类的未来 摘要:早在很多年前人们就不断地探索生物的起源,也同时思考着他们如何进化,但终究没有得出统一的结果,生物的起源与进化一直都是未解之谜!但随着历史的发展和科学的进步,生物进化思想从早期的萌芽,到自然选择学说、新达尔文主义,从现代综合理论,到分子进化的中性学说,再到新灾变论和点断平衡论等。现代的进化生物学研究从宏观的表型到微观的分子,从群体遗传改变的微进化到成种事件以及地史上生物类群谱系演化的宏进化,从直接的化石证据到基于形态性状、分子证据和环境变迁的综合推理,从基于遗传基础的比较基因组学到演化机理的进化发育生物学等。可以说人类的文明进步是很快的,我们可以通过很多种方法来断定生物的进化方向,也给我们提出了很多具有参考价值的文献,给予了我们现代生物技术的飞速发展! 关键词:生物起源、生物进化、生物技术发展 正文: 一、生物进化理论的发展历史 生物的进化过程是十分令人感兴趣的,其中“进化论”是被誉为十九世纪自然科学的“三大发现”之一,是伟大的生物学家达尔文所提出的,是现在最具权威的理论,也是现在令大多数人信服的理论,达尔文进化论的创立使得人们对纷繁复杂的生物界的发生和发展有了一个系统的科学认识。让我们看看生物进化的研究历史吧: 1、拉马克的用进废退学说:拉马克在1809年发表了《动物哲学》这一书,详细的阐述了生物进化思想,他认为,自然界的生物都具有变异性,主张生物由进化而来,生物的进化是一个连续而缓慢的过程。 2、达尔文的自然选择学说:19世纪中期,达尔文发表了科学巨著《物种起源》一书,提出以自然选择为基础的进化学说。他的发表宣布了科学的生物进化理论的形成,成为现代生物进化研究的主要源泉理论。该学说指出了生物进化的主导力量是自然选择,与达尔文同时提出类似观点的还有著名的地质学家赖尔和自然科学家华莱士。 3、新达尔文主义:该学说的主要代表人是19世纪末的遗传学家孟德尔、魏

浙教版九年级科学下册练习:第1章 演化的自然 第3节 地球的演化和生命的起源

第3节地球的演化和生命的起源(见B 本67页) 1.地球的诞生距今约有__46亿__年,地球形成之初是一个由__岩浆__构成的炽热的球。 2.在距今约38亿年前,最原始的生命体在__海洋__中诞生。 3.1953年美国生物学家米勒在实验室用充有甲烷、氨、氢气和水的密闭装置,以加热、放电来模拟原始地球的环境条件,合成了一些__氨基酸__、有机酸和尿素等。由此人们意识到,原始生命物质可以在没有生命的自然条件下产生出来,并推论生命是在此基础上进化而来的。 4.生物起源化学进化过程包括四个阶段:①__无机小分子__生成有机小分子;①有机小分子形成有机高分子——__蛋白质和核酸;①有机高分子物质组成有界膜的多分子体系; ①多分子体系演变成__原始生命__。 A练就好基础基础达标 1.在地球上原始生命的起源过程中,原始生命的物质可能是(B) A. 氨气和氢气 B.原始蛋白质和原始核酸 C.葡萄糖和氨基酸 D.水蒸气和二氧化碳 2.科学家提出原始生命的诞生,运用的科学方法主要是(B) A. 实验B.假说C.观察D.推理 3.地球上原始大气与现在大气的区别是(D) A. 没有氮气B.没有臭氧 C.没有氧气D.以上三项都有 4.大多数人认为原始生命的摇篮是(B) A. 原始陆地B.原始海洋 C.原始大气D.原始土壤 5.目前被广大学者普遍接受的生命起源假说是(A) A. 化学起源说B.自然发生说 C.宇生说D.神创论 6.最初,地球外层的地壳是由岩石组成的,没有土壤。下列生物最早参与土壤形成的是(A) A. 原始苔藓类B.原始蕨类 C.原始两栖类D.原始人类 7.在生命起源的化学过程中所需要的三个基本条件是(A) ①原始大气①宇宙大气①宇宙射线、紫外线、闪电等④原始海洋⑤湖泊、海洋 A. ①③④B.②③④C.①③⑤D.②③⑤ 8.原始地球条件下,最初生成有机小分子物质和有机高分子物质的场所依次是(D) A. 原始海洋、陆地B.原始大气、原始大气 C.原始海洋、原始海洋D.原始大气、原始海洋 9.下列叙述符合生命起源过程的是(B) A. 高温、紫外线、雷电等条件下,水蒸气、氢气、甲烷等气体合成了原始生命 B.各种各样的有机物在原始海洋中逐渐形成了原始生命

地球生命的起源与演化

生命的起源与演化 众所周知,地球诞生于46亿年前。自那时起,地球便做好了迎接新生命的准备。而此后出现的生命体也为了更好地适应地球多变的环境而演化着。 根据科学调查表明,46亿年前的地球上到处在下雨、地震、火山爆发……很难令人置信,这些活动都是原始地球在做着制造生命体的准备。接着,也许经历了几百万年的时间,大气中的无机物结合,再与原始大海中的物质结合,形成了有机物如磷酸、核酸碱基、核糖等等。这些有机物再进行结合,便有了核苷酸、氨基酸这些可以构成生命体的物质。 又是数亿年的时间,很多氨基酸结合在一起形成了蛋白质,而很多核苷酸结合在一起形成了多聚核苷酸,也就是RNA。特别强调,由于RNA有着自我复制功能,所以很多人认为生命活动就是因RNA 开始的,称之为“RNA的世界假说”。 但是凡事都是向着完美来发展的,RNA也是如此,又是几亿年,为了自己的繁衍,RNA和蛋白质进行了结合,出现了DNA的世界! 在约38亿年前,细胞膜开始包围着比RNA更加稳定的DNA和核糖,便形成了最初的细胞——原核细胞。有人可能说:当时没有氧气,细胞该怎么活下去啊?其实不然,这种不需要氧气的细胞叫做厌氧性原核细胞。 当有光合作用的蓝藻开始制造氧气之后,为了使厌氧的DNA存活下去,细胞用膜包裹住了DNA。于是,真核细胞出现了!

接下来的近10亿年间,真核细胞成为真核生物,又变成了单细胞生物和多细胞生物。看似十分漫长的旅程,但在生物的发展史上却迈出了一大步! 随着陆地生物的出现,生物变得越来越多样和复杂。为了与越来越复杂的地球气候相抗争与适应,生物也演化得越来越高等,但这往往需要数亿年的时间。相比较而言,人类的文明就显得微不足道了。 真的很难以一己之言把46亿年的进化概括在一篇文章中,我拣出的,也大都是具有代表性的。如此看来,生命也真是宝贵,能在生物演化的漫漫长河中发出一星光,真是多么幸运啊! 很难想象,在此后的多少一年中,人类,哦不!是生物,会向着怎样的趋势发展…… 本篇为原创,摘录请注明,谢谢~

生命起源与进化史论文

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生物演化的主要阶段和特征 摘要:如果我们把地层比作一本书,化石则是书中的一种文字,它记载着地球的演化历史。虽然这本“历史典籍”不可避免地有残缺之处,但它仍清楚地向人们展示了生物从简单到复杂的进化过程。而从这本书中体现出来的生物演化的历史,实在是一个十分迷人又令人惊叹的过程。 关键词:生物演化寒武纪古生代中生代新生代 在上了一个学期张建平老师的《生命起源和进化史》的课后,我对生命起源和进化有了更加深刻的了解,在查阅了相关资料后,对生命起源和进化中的一个部分——生物演化的主要阶段和特征做出了以下总结。 1.显生宙以前的化石 根据现今测定的数据,冥古宙、太古宙和元古宙所占时间最长,约为40亿年。冥古宙是地球刚刚形成的时代,生命可能正在开始发生化学进化,所以找不到细胞形态的化石。太古宙时期,地球外周有了大气圈和原始的海洋,在此时期的地层中找到了很原始的生物化石。例如在澳大利亚西部找到的丝状体化石,可能是微生物遗体的化石。在南非的沉积岩中也找到了直径为5微米到25微米的碳质球状体和丝状体,有人认为也是原始微生物化石。此外,在太古宙地层中还发现了很多的称为叠层石的化石,叠层石是蓝藻和光合细菌等原始生命代谢生长产生的碳质和硅质沉积物积累而成的多层结物。叠层石的存在说明了这一时期已经有了原核细胞或光合自养的原核生物了,太古宙之后为元古宙。元古宙的叠层石也很多。说明这一时期的原核生物已经很发达。在元古宙晚期地层中还发现了一些可能是真核生物的化石。例如在澳大利亚的9亿到7亿年前的地层中,发现了保存完好的绿藻化石;在美国的一些8亿到6亿年前的白云石中发现了丝状分化

生命的起源与进化理论论文

生命的起源理论 引言:对生命起源的探索一直是很古老而又年轻的话题,之所以说它古老是因为很早很早以前就有人对此进行了研究,说它年轻是因为直到现在人们对此还没研究透彻,并且不断有新的发现。对生命起源的探索不仅有利于我们对自身的了解,更有利于我们未的发展。 浩瀚的宇宙广袤无垠,地球不过只是其中一颗普通的行星,但这颗体积不大貌似普通的蓝色星球却进化出了形形色色的生物从而变得与众不同丰富多彩。关于地球的起源比较公认的假说是约66亿年前银河系里发生过一次大爆炸,约50亿年前尘埃星云开始收缩,轻的物质向外逸散重的物质向内部集中形成行星,而地球约于46亿年前形成。而目前已知的最早的生命痕迹大约生存在距今34亿年前,那么,混沌初开之时,地球上的原始生命物质和原始生命形态是如何形成的? 关于生命起源的几种假说 1.神创说:创世说是把生命起源这一科学命题划人神学领域,认为地球上的一切生命都是上帝设计创造的,或者是由于某种超自然的东西干预产生的。19世纪以前西方流行创世说这一学说。近年来,在科学的高速发展的情况下,创世说的支持者为坚持这一非科学的观点,不得不作出新的努力使圣经与科学调和,用科学知识来证明圣经的故事,如将生物学和古生物学的一些“证据”来证明上帝造物和物种不变的观点,这就是现代的新创世说。这一学说无论怎样修饰都是不科学的。

2.宇宙发生说(自生论):认为地球上的生命来自宇宙间的其他星球,某些微生物的孢子可以附着在星际尘埃颗粒上而到达地球,从而使地球具有了初始的生命。这个学说仍然不能解释宇宙间最初的生命是怎样产生的。此外,宇宙空间的物理因素,如紫外线、温度等对生命是致死的,生命又是怎样穿过宇宙空间而不会死亡呢? 3.自然发生说:这一假说提倡“一切生命来自生命”的观点,认为地球上最初的生命来自宇宙间的其他星球,即“地上生命,天外飞来”。宇宙太空中的“生命胚种”可以随着陨石或其他途径跌落在地球表面,即成为最初的生命起点。这一学说在17世纪曾流行于欧洲。随着意大利的医生雷地和法国微生物学家巴斯德等人的实验的成功,这一学说失去了他的生命力。 4.化学进化说:持这一观点的学者们认为生命的起源与地球的形成是同源的,原始地球形成后,原始生命是通过地球表面的含C、H、0、N的一些化合物通过漫长的化学反应形成的,原始生命不来自宇宙空间,而是源于地表及其原始大气在如今的地球上,已知的生物大约有200多万种,包括40多万种植物、150多万种动物和10多万种微生物,这只是已统计的数目,研究者们每年都会发现 1.5万个新的生物物种,而且发现新种的速度愈来愈快。 这些形形色色、千姿百态的生物构成了今天这个生气盎然的生物界,但这么多生物是如何诞生的呢?进化论的先驱拉马克在他的《动物学哲学》一书中提出“所有生物都是进化而来的”,他还提出生物在适应环境过程中,器官使用就发达不适用就退化,即“用进废退”。

浙教版科学九年级下册第一章第三节地球的演化和生命的起源同步训练A卷

浙教版科学九年级下册第一章第三节地球的演化和生命的起源同步训练A卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、单选题 (共15题;共30分) 1. (2分)下列说法中正确的是() A . 原始大气不是由火山喷出的气体组成 B . 原始大气含有氧气 C . 原始海洋中不存在有机物 D . 原始海洋是生命的摇篮 2. (2分)下列不属于生命起源的条件的是() A . 原始地球上有丰富的氧气供给原始生命进行呼吸 B . 闪电紫外线等 C . 原始海洋 D . 原始大气 3. (2分)原始生命形成的过程中,保护原始生命不受紫外线伤害主要靠() A . 喷射的火山 B . 原始大气 C . 原始海洋 D . 原始陆地 4. (2分)原始大气在当时的自然条件长期作用下,形成了() A . 简单的无机物 B . 简单的有机物 C . 复杂的有机物

D . 各种有机物 5. (2分)下列过程是原始生命诞生的标志的是() A . 有机物→有机小分子物质 B . 有机小分子物质→有机大分子物质 C . 有机大分子物质→相对独立的体系 D . 相对独立的体系→具有原始新陈代谢和个体增殖功能 6. (2分)用实验证明,在类似于原始地球的条件下,无机小分子可以生成有机小分子的科学家是() A . 巴斯德 B . 海尔蒙特 C . 米勒 D . 雷迪 7. (2分)有关生命起源和生命进化的相关描述错误的是() A . 原始生命起源于原始海洋 B . 生物进化的直接证据是化石 C . 生存斗争是生物进化的动力 D . 人类起源于类人猿 8. (2分)在原始地球条件下,由无机小分子物质生成有机小分子物质过程中,其所需要的能量来自于() A . 太阳的辐射能 B . 物质氧化分解提供的能量 C . 新陈代谢释放的能量 D . 宇宙射线、紫外线、闪电等提供的能量 9. (2分)原始生命出现之后,下列哪项顺序最符合生物进化的实际情况?()

生命的起源的与演化课程论文

生命的起源 杨帆 (地质学院地质工程11-4 110117433) 摘要:本文论述的生命何时、何处,特别是怎样起源的问题,是现代自然科学尚未完全解决的重大问题,是人们关注和争论的焦点。历史上对这个问题也存在着多种臆测和假说,并有很多争议。随着认识的不断深入和各种不同的证据的发现,人们对生命起源的问题有了更深入的研究。随着人类社会科学的进步,我们探索的领域不断扩大。其中,对生命起源的探索一刻也没有停止,人们都渴望了解:在原始地球早期环境下,物质是如何实现由非生物界到生物界的跨越?抑或,在地球形成早期,肯定存在没有生命这样一个时期,生命又是怎样来的呢? 关键字:生命起源、生命科学、海洋生命 引言 生命起源是一个古老、神秘而又时髦的大课题,长时期来始终被封建迷信所笼罩。在我国号称“鬼城”的四川鄷都县有一座奈何桥,桥两岸生与死遥遥相望,桥下便是阴曹地府,生命与非生命之间果真有一条不可逾越的鸿沟吗?上帝创造人的故事和达尔文的物种进化都是在生命诞生之后的事,不在本论文的讨论范围之列。这里要论证的是在混屯初开之时,地球上的原始生命物质和原始生命形态是如何形成的。 一、关于生命起源的几种假说 1.创世说(神创论)和新创世说:创世说是把生命起源这一科学命题划人神学领域,认为地球上的一切生命都是上帝设计创造的,或者是由于某种超自然的东西干预产生的。19世纪以前西方流行创世说这一学说。近年来,在科学的高速发展的情况下,创世说的支持者为坚持这一非科学的观点,不得不作出新的努力使圣经与科学调和,用科学知识来证明圣经的故事,如将生物学和古生物学的一些“证据”来证明上帝造物和物种不变的观点,这就是现代的新创世说。这一学说无论怎样修饰都是不科学的。 2.自然发生说(自生论):认为生命可以随时从非生命物质直接迅速产生出来。如腐草生萤,腐肉生蛆、白石化羊等。这一学说在17世纪曾流行于欧洲。随着意大利的医生雷地和法国微生物学家巴斯德等人的实验的成功,这一学说失去了他的生命力。

对生命起源与进化的认识资料讲解

对生命起源与进化的认识 生命是如何起源的?虽然很早人们就开始对生命的起源进行了研究,对生命的起源也给出了各种不同的解释,但并没有被世人完全接受。直至目前还没有某种被广泛认可的解释,从某种层面来讲,生命的起源仍是一个巨大的谜。同生命的起源一样,生命是如何向前发展,如何一步一步进化成现在的样子,并在未来生命又该如何进化也还是个无法解决的谜。在此文中我将从我的观点出发对生命的起源与进化做一个简短地介绍,由于理解和知识有限,部分观点可能不全或错误,望理解! 一、生命起源 宇宙、星体、地球、以及众生都是经由长时间的演变而来,其演化过程连绵不绝,循序渐进。生命也是这种特别的、很复杂的物质运动形式,在物质的一般发展的一定阶段上,作为新物质而产生。从演化理论来探讨生命起源和进化规律,已经流行了几百年。至今已经形成多种较成熟的观点,且大部分已经被世人所接受,本文就其中几个观点作介绍: 1.关于“宇宙来源说” 持这一学说的学者们认为生命起源与地球的形成不同源,在原始地球形成后,原始生命物质通过不同方式从空间来到地球上后,才不断演变、化合、凝聚、和缔合形成原始生命,再由原始生命形成真正的生命体。【1】与“宇宙来源说”大致相同的还有“宇宙生物说”,学者认为地球上最早有机体的起源,是由于宇宙天体早已有生命存在,其微生物“孢子”通过陨石带到原始的地球上以后,就在适合的环境下逐渐而且缓慢地发展为这些有机体,这些有机体从而成为地球上各种生命类型的祖先。 2.关于“化学起源说” “化学起源说”目前已经被大部分学者所接受,这一假说认为,地球上的生命是在地球温度逐渐下降以后,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,一步一步地演变而来。【2】 生命进化 地球诞生后,包围着地壳的原始地球大气层和现在的大气层的成分完全不一样,没有游离的氧分子,主要成分是甲烷、水、氮气、氨、二氧化碳和一部分氢,大气是还原性的。在地球最初形成时,上面并没有生命,只是又经过多少亿年后,才出现最初的生命。恩格斯指出﹕“生命的起源必然是通过化学的途径实现的。”恩格斯的伟大预见通过科学实践正在不断的成为事

生命的起源和进化

生命的起源和进化 2010-3-14 20:54:07 根据用放射性同位素方法测定,地球的年龄约有46亿年,而目前已知的最早的生命痕迹大约生存在距今34亿年前,由此可见,原始生命的诞生应在地球形成后的12亿年之间。在初期的地球缓慢的演化过程中存在某些机能,它既能保护自己不受太阳辐射的破坏,又能利用太阳能维持生物的生命。在过去无数亿万年中,普照在地球上的全部太阳辐射能,其威力足以毁灭一切生命。但是这个无生命的地球随着时间的推移逐渐地产生了防护和调节作用,创造了有助于有生命物质诞生的周围环境。苏联物理学家弗拉基米尔·伊凡诺维奇·维尔纳德斯基对此称之为生态圈,指包括人类在内的一切生物所赖以生存的地球表层,包括大气圈、水圈和岩石圈的生物学环境。 生命最初的保护是依靠水的作用。由于熔融的地球的热量,使水化为蒸汽,变成包围地球的、辐射线不易穿透的云层。在云层之下,地球的温度开始急速地下降,虽然地球中心仍是熔融状态,但地壳表面逐渐冷却凝固、挤压、褶皱和断裂,从而形成深谷和高峰。随着地球的继续冷却,云中的蒸汽变成水就开始降雨。大雨连续下了几千年。雨水填满了所有裂缝和鸿沟,淹没了洼地,而且也漫到山区,几乎覆盖了全部南半球。于是诞生了生命的起源地海洋。 1、生命的诞生 大约30亿年前,大雨停止后,地球进入了另一个发展阶段。地球的原始大气中含有氨(NH3)、甲烷(CH4)、氰化氢(HCN)、硫化氢 (H2S)、二氧化碳(CO2)、氢气(H2)、水(H2O)等成分,但没有游离的氧气,大气中的一些气体和地壳表面的一些可溶性物质溶于水中,在宇宙射线、太阳紫外线、闪电、高温等的作用下而自然合成了一系列的小分子有机化合物,例如氨基酸、核苷酸、单糖、脂肪酸等,汇集在原始海洋中,形成霍尔丹所谓的“原始汤”,从而为生命的诞生准备了必要的条件。其中具有四价键的碳,特别能同其他元素结合而形成多种物质。现在约有2000种以上的有机化合物中都含有碳(现在已知各种有机化合物约200万种)。如果没有碳的存在,也就没有生命的诞生了。近几十年来,科学家曾用射线辐射具有与海洋的原始撎酪簲成分相似的混合物,由此产生了少量的在生命的基础物质中也具有的有机分子。 当氨基酸、核苷酸、单糖、脂肪酸等有机小分子物质形成之后,在适当的条件下,它们可以进一步形成复杂的有机物质。例如蛋白质、核酸、多糖、类脂等大分子物质。其中蛋白质和核酸的形成对于生命现象具有非常重要的作用,对于它们的形成主要有两种观点:(1)陆相起源。他们认为聚合反应是发生在火山的局部高温地区,聚合生成的生物大分子经雨水冲刷汇集到海洋,并在一定的条件作用下,继续发展成为复杂的有机物质;(2)海相起源。认为在原始的海洋中的氨基酸和核苷酸等小分子有机物可以被吸附于粘土一类物质的活性表面,而在适当缩合剂(如羟胺类化合物)存在时,可以发生聚合反应。

生命的起源与演化论文

生命的起源与演化 马闯 (体育学院社会体育12-1 521521) 摘要:本文论述的生命何时、何处,特别是怎样起源的问题,是现代自然科学尚未完全解决的重大问题,是人们关注和争论的焦点。历史上对这个问题也存在着多种臆测和假说,并有很多争议。随着认识的不断深入和各种不同的证据的发现,人们对生命起源的问题有了更深入的研究。随着人类社会科学的进步,我们探索的领域不断扩大。其中,对生命起源的探索一刻也没有停止,人们都渴望了解:在原始地球早期环境下,物质是如何实现由非生物界到生物界的跨越?抑或,在地球形成早期,肯定存在没有生命这样一个时期,生命又是怎样来的呢? 关键字:生命起源、生命科学、海洋生命 引言 生命起源是一个古老、神秘而又时髦的大课题,长时期来始终被封建迷信所笼罩。在我国号称“鬼城”的四川鄷都县有一座奈何桥,桥两岸生与死遥遥相望,桥下便是阴曹地府,生命与非生命之间果真有一条不可逾越的鸿沟吗?上帝创造人的故事和达尔文的物种进化都是在生命诞生之后的事,不在本论文的讨论范围之列。这里要论证的是在混屯初开之时,地球上的原始生命物质和原始生命形态是如何形成的。 一、关于生命起源的几种假说 1.创世说(神创论)和新创世说:创世说是把生命起源这一科学命题划人神学领域,认为地球上的一切生命都是上帝设计创造的,或者是由于某种超自然的东西干预产生的。19世纪以前西方流行创世说这一学说。近年来,在科学的高速发展的情况下,创世说的支持者为坚持这一非科学的观点,不得不作出新的努力使圣经与科学调和,用科学知识来证明圣经的故事,如将生物学和古生物学的一些“证据”来证明上帝造物和物种不变的观点,这就是现代的新创世说。这一学说无论怎样修饰都是不科学的。 2.自然发生说(自生论):认为生命可以随时从非生命物质直接迅速产生出来。如腐草生萤,腐肉生蛆、白石化羊等。这一学说在17世纪曾流行于欧洲。随着意大利的医生雷地和法国微生物学家巴斯德等人的实验的成功,这一学说失去了他的生命力。

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