生命起源的四个条件
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;
第二个阶段,从有机小分子物质生成生物大分子物质;
第三个阶段,从生物大分子物质组成多分子体系;
第四个阶段,有机多分子体系演变为原始生命.
化学起源假说认为,地球上的生命是在地球温度逐步下降以后,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.
生命的起源:
关于地球上生命起源的假说比较多,大部分学者认同化学起源学说,认为地球上的原始生命起源于非生命物质。
生命起源的条件:
原始地球为生命起源的化学起源学说提供的条件主要有以下三个方面:
(1)物质条件——原始大气原始大气中含有二氧化碳、氨、甲烷、水蒸气、硫化氢和少量氢气等,特点是原始大气中没有游离的氧气。
(2)能量条件——原始地球上不断出现的宇宙射线、紫外线、闪电以及火山爆发等,为化学进化提供能量。
(3)一定的环境场所条件——原始海洋,是原始生命诞生的摇篮。
科学家们确定,一个星球想要出现生命,必须要满足下面六个条件:
首先,星球上一定要有能够形成复杂分子的基本元素,碳元素是唯一能够形成生命大分子的元素,包括DNA,蛋白质等等。
第二,液态水也非常重要,因为它的化学性质非常稳定,一旦形成水就可以长期保持这种状态,而水也是由氢和样组成,而这两种元素在宇宙中数量是排行前三的。
第三,星球的大小和质量都要适合,如果说星球太轻,引力的作用不足以把星球的水和空气留在星球的表面,如果星球太重,引力又会太大,导致太多的气体聚集,同样也不适合生存。
第四,温度要适宜,温度太高会分解化学键,复杂的分子也就难以形成,那温度太低呢,生命必要的代谢反应就会进行得非常缓慢,也不理于生命的形成和演化。
第五,星球要有一个类似太阳的能量来源,才能保证适当的温度,给生命的出现和维持提供条件。
第六,星球还得有一个保护层,比如说大气层,以阻挡有害的紫外线辐射。
第七,就是上面这五个条件必须要能在很长一段时间内保持稳定,才能有足够的时间让让复杂的大分子形成生命体。
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(如甲烷、二氧化碳、一氧化碳、水、硫化氢、氨、磷酸等等)。这些有机分子进一步合成,变成生物单体(如氨基酸、糖、腺甙和核甙酸等)。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。这是发生在距今大约36亿多年前的一件大事。从此,地球上就开始有生命了。生命与非生命物质的最基本区别是:它能从环境中吸收自己生活过程中所需要的物质,排放出自己生活过程中不需要的物质。这种过程叫做新陈代谢,这是第一个区别。第二个区别是能繁殖后代。任何有生命的个体,不管他们的繁殖形式有如何的不同,他们都具有繁殖新个体的本领。第三个区别是有遗传的能力。能把上一代生命个体的特性传递给下一代,使下一代的新个体能够与上一代个体具有相同或者大致相同的特性。这个大致相同的现象最有意义,最值得我们注意。因为这说明它多少有一点与上一代不一样的特点,这种与上一代不一样的特点叫变异。这种变异的特性如果能够适应环境而生存,它就会一代又一代地把这种变异的特性加强并成为新个体所固有的特征。生物体不断地变异,不断地遗传,年长月久,周而复始,具有新特征的新个体也就不断地出现,使生物体不断地由简单变复杂,构成了生物体的系统演化。
地球上早期生命的形态与特性。地球上最早的生命形态很简单,一个细胞就是一个个体,它没有细胞核,我们叫它为原核生物。它是靠细胞表面直接吸收周围环境中的养料来维持生活的,这种生活方式我们叫做异养。当时它们的生活环境是缺乏氧气的,这种喜欢在缺乏氧气的环境中生活的叫做厌氧。因此最早的原核生物是异养厌氧的。它的形态最初是圆球形,后来变成椭圆形、弧形、江米条状的杆形进而变成螺旋状以及细长的丝状,等等。从形态变化的发展方向来看是增加身体与外界接触的表面积和增大自身的体积。现在生活在地球上的细菌和蓝藻都是属于原核生物。蓝藻的发生与发展,加速了地球上氧气含量的增加,从20多亿年前开始,不仅水中氧气含量已经很多,而且大气中氧气的含量也已经不少。细胞核的出现,是生物界演化过程中的重大事件。原核植物经过15亿多年的演变,原来均匀分散在它的细胞里面的核物质相对地集中以后,外面包裹了一层膜,这层膜叫做核膜。细胞的核膜把膜内的核物质与膜外的细胞质分开。细胞里面的细胞核就是这样形成的。有细胞核的生物我们把它称为真核生物。从此以后细胞在繁殖分裂时不再是简单的细胞质一分为二,而且里面的细胞核也要一分为二。真核生物(那时还没有动物,可以说实际上也只是真核植物)大约出现在20亿年前。性别的出现是在生物界演化过程中的又一个重大的事件,因为性别促进了生物的优生,加速生物向更复杂的方向发展。因此真核的单细胞植物出现以后没有几亿年就出现了真核多细胞植物。真核多细胞的植物出现没有多久就出现了植物体的分工,植物体中有一群细胞主要是起着固定植物体的功能,成了固着的器官,也就是现代藻类植物固着器的由来。从此以后开始出现器官分化,不同功能部分其内部细胞的形态也开始分化。由此可见,细胞核和性别出现以后,大大地加速了生物本身形态和功能的发展。
生命的起源
关于生命起源的问题,很早就有各种不同的解释。近几十年来,人们根据现代自然科学的新成 就,对于生命起源的问题进行了综合研究,取得了很大的进展。
根据科学的推算,地球从诞生到现在,大约有46亿年的历史。早期的地球是炽热的,地球上的一切元素都呈气体状态,那时候是绝对不会有生命存在的。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。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。
从无机小分子物质生成有机小分子物质 根据推测,生命起源的化学进化过程是在原始地球条件下开始进行的。当时,地球表面温度已经降低,但内部温度仍然很高,火山活动极为频繁,从火山内部喷出的气体,形成了原始大气(下图)。一般认为,原始大气的主要成分有甲烷(CH4)、氨 原始地球的想象图
(左)原始大气(右)有机物形成
(NH3)、水蒸气(H2O)、氢(H2),此外还有硫化氢(H2S)和氰化氢(HCN)。这些气体在大自然不断产生的宇宙射线、紫外线、闪电等的作用下,就可能自然合成氨基酸、核苷酸、单糖等一系列比较简单的有机小分子物质。后来,地球的温度进一步降低,这些有机小分子物质又随着雨水,流经湖泊和河流,最后汇集在原始海洋中。
关于这方面的推测,已经得到了科学实验的证实。1935年,美国学者米勒等人,设计了一套密闭装置(下图)。他们将装置内的空气抽出,然后模拟原始地球上的大气成分,通入甲烷、氨、氢、水 米勒实验的装置
蒸气等气体,并模拟原始地球条件下的闪电,连续进行火花放电。最后,在U型管内检验出有氨基酸生成。氨基酸是组成蛋白质的基本单位,因此,探索氨基酸在地球上的产生是有重要意义的。
此外,还有一些学者模拟原始地球的大气成分,在实验室里制成了另一些有机物,如嘌识、嘧啶、核糖,脱氧核糖,脂肪酸等。这些研究表明:在生命的起源中,从无机物合成有机物的化学过程,是完全可能的。
从有机小分子物质形成的有机高分子物质 蛋白质、核酸等有机高分子物质,是怎样在原始地球条件下形成的呢?有些学者认为,在原始海洋中,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(如吸附在粘土上),通过缩合作用或聚合作用,就形成了原始的蛋白质分子和核酸分子。
现在,已经有人模拟原始地球的条件,制造出了类似蛋白质和核酸的物质。虽然这些物质与现在的蛋白质和核酸相比,还有一定差别 ,并且原始地球上的蛋白质和核酸的形成过程是否如此,还不能肯定,但是,这已经为人们研究生命的起源提供了一些线索;在原始地球条件下,产生这些有机高分子的物质是可能的。
从有机高分子物质组成多分子体系 根据推测,蛋白质和核酸等有机高分子物质,在海洋里越积越多,浓度不断增加,由于种种原因(如水分的蒸发,粘土的吸附作用),这些有机高分子物质经过浓缩而分离出来,它们相互作用,凝聚成小滴。这些小滴漂浮在原始海洋中,外面包有最原始的界膜,与周围的原始海洋环境分隔开,从而构成一个独立的体系,即多分子体系。这种多分子体系已经能够与外界环境进行原始的物质交换活动了。
从多分子体系演变为原始生命 从多分子体系演变为原始生命,过是生命起源过程中最复杂和最有决定意义的阶段,它直接涉及到原始生命的发生。目前,人们还不能在实验室里验证这一过程。不过,我们可以推测,有些多分子体系经过长期不断地演变,特别是由于蛋白质和核酸这两大主要成分的相互作用,终于形成具有原始新陈代谢作用和能够进行繁殖的原始生命。以后,由生命起源的化学进化阶段进入到生命出现之后的生物进化阶段。
关于生命起源的化学进化过程的研究,虽然进行了大量的模拟实验,但是绝大多数实验只是集中在第一阶段,有些阶段还仅仅限于假说和推测。因此,在对于生命起源,问题还必须继续进行研究和探讨。
蛋白质和核酸是生物体内最重要的物质。没有蛋白质和核酸,就没有生命。1965年,我国科学工作者人工合成了结晶牛胰岛素(一种含有51个氨基酸的蛋白质)。1981年,我国科学工作者又用人工的方法合成了酵母丙氨酸转运核糖核酸(核糖核酸的一种)。这些工作反映了我国在探索生命起源问题上的重大成就。
适当的温度、必要的水分、适当成分的大气、足够的光和热
温度
水分
光照
大气
地球上生命的起源
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生物是怎么起源的
生命的起源:46亿年前,刚刚形成的地球是一个没有生命的世界.那时,天空中赤日炎炎,电闪雷鸣,地面上火山喷发,熔岩横溢.从火山中喷出的甲烷、氨、氢、水蒸气等气体包围在地球表面,形成了原始大气层.原始大气与现在的大气成分完全不同,没有氧,也没有臭氧层,太阳的紫外线直射到地面上.在紫外线、宇宙...
NASA发现,没有生命起源的条件,地球生命从何而来呢?
地球上生命来源是通过进化而来的,而且形成生命起源的条件也是地球上所具备的,可以推断的是当时地球上的所处的大气环境以及当时的外部环境确实为生命的产生提供了物质基础和外部条件,所以说有了生命也是在这其中有生命起源条件的基础上才产生的,因此可以从以下几个方面分析就有生命的起源。1,地球生命起源...
生命的起源手抄报内容
3、化学进化理论:解释生命起源于无机物逐渐演化为有机物的过程,包括米勒-尤里实验等相关研究。4、原核生物起源理论:介绍原核生物(细菌和古菌)可能是最早的生命形式,探讨原核生物起源的可能途径。5、生命起源的环境条件:探讨生命起源所需要的环境条件,如水、温度、化学物质等。6、生命起源的证据:...
生命起源学说
一分钟了解生命起源
生命是怎么样形成的。起初的单细胞生物是怎么形成和出现的
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,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...
地球上生命的起源
化学起源说将生命的起源分为四个阶段(米勒实验)。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...
生命的化学起源是什么?
9.生命的化学起源 答: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...10.生命起源的化学进化过程包括哪...
地球生命是怎样形成的?
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,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...
生命起源究竟是什么?
并且现代科学发现在火星上有氧气存在却没有生命,那么米勒假设大气层中没有氧气存在故没有生命之说就不成立,因此无法证明生命起源是由单细胞进化而来的。 化学起源说将生命的起源分为四个阶段(米勒实验)。 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...
熊梅镇咳: 科学家们确定,一个星球想要出现生命,必须要满足下面六个条件: 首先,星球上一定要有能够形成复杂分子的基本元素,碳元素是唯一能够形成生命大分子的元素,包括DNA,蛋白质等等. 第二,液态水也非常重要,因为它的化学性质非常...
丹棱县18917255253: 形成生命的条件是什么 - ?
熊梅镇咳: 根据最新的生命定义是三个条件,第一是有机物,所有生命都必然是有机物.第二是液态存在,不论是何种液态,但有机物变成生命需要液态的温床.第三是能量,不单指太阳能,包括所有形式的能量,否则生命无法获得代谢.
丹棱县18917255253: 地球上产生生命的条件有哪些啊? - ?
熊梅镇咳:[答案] 水,大气层,适宜的温度,磁场. 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...
丹棱县18917255253: 生命起源的四个条件 - ?
熊梅镇咳: 适当的温度、必要的水分、适当成分的大气、足够的光和热
丹棱县18917255253: 生命形成的4个条件? - ?
熊梅镇咳: 哈哈 路过 逻辑的思维考虑的4个条件是 第一在精子和卵子接近时得保证没有安全套在中间拦路!第二就是要在卵子的成熟期时与精子结合!这第三么就是温度的高低可以处使两者是否结合!第四点就是最重要的别流产 之后就会有可爱的小生命出世了! 我是听高中时的生物老师讲的呵呵!
丹棱县18917255253: 生命起源的基本条件是 - ?
熊梅镇咳: (1)原始大气:一般认为,原始大气是还原性的,空气中没有游离的氧,当时的氧是以氧化物的形式存在的.具有生物学意义的有机物,在当时情况下也只有在还原的条件下才能合成.(2)原始海洋:当温度降至100 °C以下时,地球上的水蒸气从气态转化为液态,并在一定条件下形成雨水,经过长期的积累才出现原始海洋.液态水的出现是生命化学演化中的重要转折点.(3)能源:高温、紫外线、雷电、太阳能等.
丹棱县18917255253: 地球上的第一个生命是如何诞生的? - ?
熊梅镇咳:[答案] 化学起源说是被广大学者普遍接受的生命起源假说.这一假说认为,地球上的生命是在地球温度逐步下降以后,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.化学起源说将生命的起源分为四个阶段: 第一个阶...
丹棱县18917255253: 生命形成的基本条件. - ?
熊梅镇咳: 以地球为例,适宜的温度,空气和水.
丹棱县18917255253: 生命的诞生在生物学上具备什么条件 - ?
熊梅镇咳: 宇宙条件----恒星光照稳定----行星能量的源泉 适中的恒星距离----产生液态水 有卫星----抵挡小行星的攻击 自身条件----适中的体积、质量--表面有大气层 昼夜更替的周期比较适中 存在磁场----削弱宇宙射线对生命的伤害 大气成分适宜人类呼吸 行星...
丹棱县18917255253: 小学六年级科学星球产生生命的条件是什么? - ?
熊梅镇咳: 星球产生生命的条件是水.适宜生命形成的温度,大气压.以及阳光.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,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,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.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.