地球生命的起源是什么?
关于地球生命的起源,有一种说法认为原始生命是在原始地球上产生的。进化论学派生物学家认为,35亿年前岩石形成时期的一种单细胞细菌是人类的祖先。这种原始生物的构造也相当复杂:它拥有DNA和BNA两种基因,并由蛋白质、脂类和其他成分组成。不过又有人怀疑,在这种原始生物出现以前有另一种构造更简单的生物存在。
1953年,据美国大学生唐来?米勒的实验证明,生命的单位氨基酸能从几种简单的化合物中得到,从而使生命的“地球产生说”几乎成了定论。但近十多年的研究发现原始大气不是还原型的,让米勒的实验很难合成生命的基本因素“氨基酸”。所以,这一说法受到了质疑。
陨石与生命
另一些科学家认为生命来自星际空间,原因是在月球表面或火星的火山口都可以找到不少有机合成物。
早在19世纪初,人们已在陨石上找到了有机分子,它们是有机合成物诞生的重要因素。这种观点认为,地球生命来源于宇宙,陨石是载着生命种子的星际飞船,地球上最初的生命就是由陨石送来的。
不过,持原始生命产生于地球本身观点的科学家们认为,这些星体上的有机物迁居到地球的机会绝无仅有,因为这些陨石降落到地球时产生的高温足以把整个海洋蒸干,令地球成为不毛之地,任何生物都无法在其上生存。
地球
地球生命起源是什么时候
第一个阶段,从无机小分子生成有机小分子的阶段,即生命起源的化学进化过程是在原始的地球条件下进行的,这一过程教材中已有叙述,这里不再重复。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。
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。
第三个阶段,从生物大分子物质组成多分子体系。这一过程是怎样形成的呢?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。另外,有的学者还提出了微球体和脂球体等其他的一些假说,以解释有机高分子物质形成多分子体系的过程。图7团聚体简单代谢示意图第四个阶段,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。