小议生命发展史

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1、目录生命起源生命演化的历程生物演化史总结 生物单分子 在原始地球条件下，生物单分子是从无到有创造出来的，即由生命元素在外动力（能源）的推动下，通过无机化合而成。生命元素在原始地球的大气中广泛存在，外动力无疑也是不成问题的。现在的研究资料表明，放电、紫外线、热能都可以促使生命元素合成生物单分子。所以，原始大气是生物单分子的诞生地，并使生物单分子在原始地球上普遍分布，从而能使其中一部分生物单分子在一定条件下形成生物大分子。第一个模拟原始大气进行放电实验获得氨基酸的是米勒（S.L.Miller，1953）。这一学说认为：原始地球火山活动频繁，形成局部高温缺氧地区，使得附近水池里的有机物形成大量的氨基

2、酸和核酸。当水池由于高温蒸发干枯时，氨基酸弱聚合脱水反应形成多肽等高聚物，后由雨水搬运到海洋，氨基酸自我装配形成蛋白质。这样，就为生命起源提供了所需的有机分子。生命的演化史总论宇宙起源大爆炸生命的构成元素 生物大分子复杂先进的生物 元素演化化学演化生物学演化 广义而言，生命起源应当追溯到与生命有关的元素及化学分子的起源。因而生物圈演化的历程应当从宇宙形成之初，通过所谓“大爆炸”（“Big Bang”）产生了碳、氢、氧、氮、硫、磷等构成生命的主要元素之时起。v碳、氢、氧、氮、硫和磷这六种生命元素构成了地球上生物体物质总量的98%，而这些元素是伴随着宇宙起源和演化过程而产生的。宇宙的状态和宇宙物质

3、运动的基本规律法则的特殊结合造成了生命起源和演化的可能性。宇宙中的物质诞生在爆炸之中。氢和氦是在距今约150 亿年前的大爆炸强烈热辐射中形成的。构成我们自己的、更复杂的碳、氧、钙、铁原子起源于恒星的燃烧着的深处。像铀之类的重元素是在超新星爆发的冲击波内合成的。形成生物原料的这些核过程发生在最不适宜于生物居住的环境中。一旦形成了元素，剧烈的爆发就把这些元素送回到恒星之间的太空中。在那里，万有引力将这些元素铸成新的恒星和行星，而电磁作用将它们造成生命的化学物质。l高相对分子量的生物有机化合物主要是指蛋白质、核酸以及高相对分子量的碳氢化合物。与低相对分子量的生物有机化合物相比，高相对分子量的有机化合

4、物具有更高级的物质群。它们是由低相对分子量的有机化合物经过聚合而成的多分子体系。从化学结构而言，蛋白质是由-L-氨基酸脱水缩合而成的，核酸是由嘌呤和嘧啶碱基，与糖D-核糖或2-脱氧-D-核糖）、磷酸脱水缩合而成，多糖是由单糖脱水缩合而成。由此可知，由低相对分子量的生物有机化合物变为高相对分子量的生物有机化合物的化学反应都是脱水缩合反应。在原始地球条件下，有两条路径可以达到脱水缩合以形成高分子：其一是通过加热，将低相对分子量的构成物质加热使之脱水而聚合；其二是利用存在于原始地球上的脱水剂来缩合。前者常常是在近于无水的火山环境中进行，后者则可以在水的环境中进行。后生动植物产生后，逐渐形成了复杂、先

5、进的生物系统。一般的看法是后生植物与后生动物来自共同的祖先单细胞的真核生物，即所谓的原生生物（protista）。前已述及，单细胞真核生物是由原核生物祖先通过直接演化或细胞内共生而产生的。由单细胞真核生物向多细胞的后生动植物的转变是生命历史中的一个重大的演化事件。后生动物和植物可能同时达到多细胞化（multicellularity），在这个过程中，生物的体积增大，组织器官分化。后生动物和后生植物如何由原始的单细胞真核生物演化分支出来？谁先谁后？对这些问题目前还没有一致的看法。按照新近时兴的细胞内共生假说来解释后生动植物的起源是这样的：某些异养的、行吞噬作用的单细胞真核生物祖先可能以吞噬原核生物

6、为生，其中一些与行光合作用的原核生物发生细胞内共生，形成能进行光合作用的自养的真核生物，经过进一步演化，成为后生植物。另外一些仍保留异养功能，演变成为变形虫、鞭毛虫、纤毛虫等原生动物和真菌。从异养的原生动物再进一步演化出海绵、水母以及无体腔的原始后生动物。地球上第一个单细胞原始生命的出现标志着生命演化进入了一个新阶段生物学演化。我们把原始生命出现之后的演化叫做生物学演化。生物学的演化又可以分为早期和晚期两个阶段。早期生物学的演化又可称为细胞演化阶段；晚期生物学演化又可称之为组织器官演化阶段，或系统演化阶段。细胞演化阶段是从原始的单细胞生命产生到后生动植物的大量出现，持续了25亿年以上。后生动植

7、物出现后，生物进入系统演化阶段，在大约7亿年的时间内，数以千万计的物种经历了形成和绝灭的演化历程。生命的摇篮 生命的分类最古老的岩石和生命记录动物从无脊椎到有脊椎的进化鸟类的起源后生物的出现动物登陆哺乳动物v生命源于地球，而且是地球的产物。即使如克里克（F.Crick）所认为的生命来自地外，地球仍然是生命的摇篮。今天的生命看来是由第一个生物经过再生、繁殖和演化，进而形成无数的生命形态并布满整个地球。古菌类和后来的细菌在水里、空气中和地上迅速繁殖，在20多亿年中构成了一个生物圈。这个生物圈的成员之间彼此交流，由此又先后产生了真菌和真核生物。然后，它们又集合和组织成多细胞植物和动物。生命在海洋里蔓

8、延开来，它们登上陆地，使世界充满树木和花草，又随着昆虫和鸟类飞翔天空。于是，在地球上形成和成长起“生命之树”。人类是这棵生命进化树最奇异的枝条。因此，在地球上诞生的生命和地球是休戚与共的。传统的分类学家将地球上的生命划分为两个界，即植物界和动物界，从而造成了我们的偏见：不是植物就是动物。70年代，康奈尔大学的生态学家H魏塔克（R.H.Wittaker）提出一种五界系统，说明生命的构成（科学，1969年1月10日）。后来，波士顿大学的生物学家林恩马古利斯（Lynn Margulis）支持并扩充了魏塔克的框架（进化生物学，1974）。专家们现在提出，生命中最基本的划分并不是在“高等”的植物与动物之

9、间，而是在单细胞之间。鸟类的起源是生物学上难解的谜。从达尔文的物种起源发表以来，科学家一直在推测鸟类的起源及其进化史。1860年在德国巴伐利亚约1.5亿年以前的石灰岩沉积层中发现一根孤零零的鸟羽（见右图），次年在同一地区发现一具有鸟状羽毛和翼的动物骨骼这就是举世闻名的始祖鸟。始祖鸟的骨骼解剖特征为鸟类起源于恐龙提供了明显的证据。但是，会飞的鸟类如何由爬行的恐龙进化而来的问题，使得科学家们为之争论了100年之久。近20年来，科学家对鸟类、恐龙及有关的爬行动物的演化关系进行了深入的分析研究，如今一幅从兽足类进化到鸟类的谱系进化图被描绘出来。特别是近年来在中国辽西发现的中华龙鸟为此提供了有利的证明：鸟类起源于恐龙。谢谢大家！谢谢大家！谢谢大家！谢谢大家！