简述地球上为什么有生命，及生命起源的阶段
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，太阳光的能量的作用下，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的资料。
地球深部存在另一个生物圈吗？
在过去的20多年间，科学家用钻探的手段对大洋和大陆沉积物及岩石进行研究，揭示了地下深部真的存在一些生理和种群都非常复杂的微生物。它们存在于海底1千米以下和大陆3千米以下的地层中，大部分成员与地表生物圈中的微生物存在巨大差异。
看过法国作家凡尔纳的《地心游记》的人，一定会对神奇的地底世界念念不忘，也许还幻想过自己也能进行一次这样的旅行。其实，真正的地底下并非如此。在地底下，随着深度的增加，温度会越来越高，压力也会越来越大。一般来说，从地面往下，深度平均每增加1千米，温度就会升高30℃；到35千米之下的地幔层，温度已高达约1000℃，压强也从1.1吉帕上升到了23.8吉帕。此外，在暗无天日的地下深处，没有阳光提供能量，在这种苛刻的环境下不用说是人了，几乎任何生命都难以生存。
鉴于以上种种原因，人们长期以来一直认为地球上只有一个生物圈，它位于地球表面附近，由太阳辐射提供能量。然而，1992年美国康奈尔大学天文学家托马斯·戈尔德发表了一篇文章，革命性地提出地壳中还存在一个深部热生物圈，它位于地壳深部6～10千米处，以地球深层的化学能为能量来源。在过去的20多年间，科学家用钻探的手段对大洋和大陆沉积物及岩石进行研究，揭示了地下深部真的存在一些生理和种群都非常复杂的微生物。它们存在于海底1千米以下和大陆3千米以下的地层中，大部分成员与地表生物圈中的微生物存在巨大差异。
2010年，在一项名为“联合大洋钻探计划”的国际科学考察项目中，美国科学家在大西洋海底地壳1300多米深、温度高达102℃的辉长岩层中发现了分布广泛的微生物群。这些细菌种群以甲烷和苯烃等碳氢化合物为食，与在油藏层发现的细菌类似。这是科学家首次在地壳辉长岩层中发现细菌生命，这项发现暗示生命可能存在更深处，甚至是地幔中。2011年，研究人员在南非贝娅特丽克丝金矿3000米深的水中，发现一种魔鬼线虫。在地下如此深的地方，温度超过了40℃，水也因压力大而含氧量极低，我们所熟悉的生物根本无法生存。魔鬼线虫的身长最多约半毫米，以细菌为食，通过孤雌生殖方式进行繁殖。魔鬼线虫这一名称来自中世纪神话浮士德传说中的魔鬼，意思是“不喜欢阳光的人”。这是科学家在地狱般的地底深处发现的第一种多细胞生物，对于研究宇宙生物学具有重要的价值。
目前，深部生物圈是一个充满未知的世界，它们是如何形成和演化的？它们与地表生物群存在什么样的关系？这两个生物群在演化上是否存在先后关系，两者有何功能联系，是否存在遗传物质交换……这些都有待科学家进一步探索。
