① 生命是人為創造,進化,智慧的設計還是真主的造化
關於生命的起源有創造說、自然選擇說、智慧設計說、或是進化論等內說法。如果據此我容們思考世界、宇宙以及人類的創造,就會導致一系列的思想混亂。還有一些理論、觀點和信仰堅持認為宇宙的造化是隨意選擇的結果,人類只不過是猿猴進化的產物,而別的生物是從原始的沼澤地誕生的。總之,科學證明某種智慧是宇宙的淵源
② 生命進化的三大方向:無知、智能和本能
生物抄的進化過程是復雜而曲折的,生物的進化不是一蹴而就的,而是漸進的。現代人的祖先是智人,而智人的祖先又是直立人。相對來說智人就是現代人類的直接祖先。若要一直追溯下去,那麼就要談到生物起源了。現在普遍認為人類起源於非洲,我們是由南方古猿進化而來的,那麼南方古猿肯定也有祖先。這些都是一脈相承的,中間不能斷,就像中華文明的5000年歷史一樣。生物的進化過程並非是呈線性發展的,往往非常緩慢,一般要以百萬年為單位,幾千年不過彈指一揮間。
③ 生命進化是從什麼而來的
地球上的生命是從哪裡來的?生命究竟是怎樣產生的?這不僅是科學家感興趣的問題,也是普通人們所感興趣的問題,它已困擾了人類幾千年。但是直到本世紀,生命起源的研究才成為科學研究中的一個重要領域,原因是要想回答這個問題實在是太難了,即使到今天,它也依然是一個尚未完全解開的謎。
遠古的時候,人類的生產力還很低下,認識能力也很低下,人們對世界上千姿萬態、活蹦亂跳的生物,特別是對人類自身是從哪裡來的充滿了困惑和神秘感,於是出現了各種各樣的神話和傳說。而後來,這些神話和傳說大都把生命看作是一種超物質的力量,即神或者不可知的上天創造的。
我國古代就有女媧造人的神話。相傳開天闢地之後,大地上有了山川河流、草木花鳥、飛食走獸,唯獨沒有人。天神女媧感到十分孤獨,於是掘取地上黃土,摻水揉團,按照自己的樣子,捏成一個個小生靈,這就是人。用泥捏人太慢也太累了,於是她取了一根藤子伸進泥潭裡,然後猛地向地上一甩,濺落的泥點也都變成了人,從此大地上布滿了人的蹤跡。
古埃及神話說,人是由聖神哈奴姆在陶器作坊中用泥土塑成,然後與女神赫脫一起把生命注入泥人的身體,於是泥人就有了充滿活力的生命。
而從古巴比倫廢墟中挖掘出的楔形文字,則記載著神在6天之中創造了世界和用粘土塑成第一個人的故事。後來這個故事被希伯萊人挪到了《聖經》中,成為神聖不可侵犯的"上帝創造萬物"的宗教教義。
生命起源何處
生命起源的RNA學說
為了避免先有蛋還是先有雞的無休止爭論,從根本上探索生命的起源,人們從化學進化和生物學進化的角度,提出了RNA學說。即認為生物大分子的進化過程可分為三個階段:RNA世界,RNA-蛋白質世界和DNA-RNA-蛋白質世界。認為生命起源於RNA,其主要根據有:1.研究表明,許多病毒只含單鏈RNA而不含DNA;2.研究發現,一些RNA具有酶的催化活性;3.由於RNA酶的發現,人們提出了從多核苷酸到多肽的學說;4.在真核生物基因組中發現了斷裂基因,即外顯子與內含子相間出現基因結構形式;5.RNA各種編輯變換的發現,使人們對RNA功能的多樣性有了更多的認識;6.在一些病毒(如HIV,即AIDS病毒)中發現了逆轉錄現象;7.生物分子的功能與其結構(主要是三維結構)密切相關。
生命的基本特徵是能夠攜帶遺傳信息,能夠自我復制和能夠催化生命過程的生物化學反應,並且為了適應環境的變化在生命進程中要能夠不斷地從低級到高級進化。以上結果正好說明RNA具有體現這些特徵的功能。不過,迄今為止,RNA學說很大程度上是建立在RNA催化作用的若干實驗的基礎上的,而對於作為原初信息載體則尚缺乏更多的實驗事實的支持。
生物是如何進化的?
一、物種的進化
地球大約誕生在46億年前,其早期是個熾熱的球體,根本談不上生命的發生,後來隨著地球的慢慢冷卻,才逐步為生命的發生提供了條件。在經過了漫長的元素形成,化學進化過程後,大約在40億年前,最初的生命出現了,從此,漫長的生物進化過程開始了。原始生命經過不斷地發展演化,逐漸形成了現在地球上瑰麗多姿的生命世界。
地球上現有的生物大約有200萬種。這些生物是什麼時候開始在地球上出現的?在地球上生物漫長的進化過程中,還出現過哪些生物?這些生物是滅絕了還是繁衍至今了呢?古生物學的研究為我們解決了這些疑問。
地質年代是指地殼上不同年代的岩石在形成過程中的時間和順序。依據古生物學的方法,可以將地質年代劃分為太古元、元古代、古生代、中生代和新生代。古生物學通過研究不同地質時期地層中的動植物化石,並將生物化石進行比較,得到下面這張地質年代與生物發展歷史表
地質年代和生物發展的歷史代紀
距今年代(百萬年)
地質現象和
自然條件
植物
動物
新生代
第四紀
全新世
0.011
冰川廣布、黃土形成,氣溫下降
被子植物繁盛
猿人出現,人類發展,高等哺乳類繁盛
更新世
3
第三紀
上新世
12
氣候變冷,有造山運動
被子植物分化出各科、屬
哺乳類及鳥類興盛,靈長類和類人猿出現,節肢動物、軟體動物繁盛
中新世
25
漸新世
40
始新世
60
古新世
70
中生代
白堊紀
135
山嶽興起,後期氣候變冷
前期裸子植物為主。後期被子植物興起
有袋類繁盛,有胎盤動物及鳥類興起,大型爬行類滅亡,昆蟲類擴展
侏羅紀
180
大陸升高,氣候溫暖
被子植物出現
單孔類和恐龍繁盛、昆蟲興起
三迭紀
225
氣候溫和,地殼平靜
裸子植物(銀杏、松柏等)繁盛
恐龍興起,原始哺乳類出現
古生代
二迭紀
280
末期造山運動頻繁,大陸性氣候、炎熱乾燥
裸子植物興起,蕨類開始衰落
爬行類開始興盛,昆蟲類初現
石炭紀
345
有造山運動。氣候濕潤溫暖
種子蕨類繁殖。原始裸子植物出現
兩棲類繁盛,爬行類出現
泥盆紀
405
海陸變遷,出現廣大陸地,氣候乾燥炎熱
陸地蕨類成林,裸子植物出現
兩棲類(堅頭類)初現,魚類繁盛
志留紀
425
陸地升起,氣候變干,海面縮小
陸生植物裸蕨類出現
水生無脊椎動物(珊瑚類)繁盛,原始魚類出現
奧陶紀
500
淺海廣布,氣候溫暖
海藻繁盛
水生無脊椎動物(三葉蟲、頭足類)繁盛
寒武紀
600
地殼靜止,淺海廣布
藻類興起
所有無脊椎動物門類已出現
元古代
震旦紀
1800
岩層古老地殼變動劇烈
細菌、藻類出現
單細胞動物和低等無脊椎動物
二、DNA和蛋白質的進化
生命有著共同的起源。蛋白質和核酸是生物體的主要成分,組成生物體的蛋白質的氨基酸都是L-型的,而核酸的結構也極為相似。所有生物的生物化學反應都是由酶來催化的,它們的物質和能量代謝過程也很相似。通過對不同生物體起相同作用的蛋白質或核酸的化學結構進行比較,結果發現,親緣越近其結構越相似,這說明蛋白質和核酸也在不斷進化著。
根據對不同蛋白質進化速率的研究表明,生物體中,越是共同的蛋白質,其保守性越強、進化速率越慢;越是趨異性的蛋白質,其保守性越弱,進化速率越快。蛋白質分子的進化只能從表型上證明生物進化發展的歷程,在分子水平上探討進化的機理,更直接的方法是分析遺傳物質本身--核酸。
愈是高等的生物,其DNA含量愈高
在進化過程中,生物體細胞中的DNA含量是逐漸增加的。大腸桿菌作為比較進化的原核生物,其DNA的含量為4×106個核苷酸對,能編碼4000個基因。而哺乳動物生殖細胞中基因組的DNA含量約為3.2×109個核苷酸對,如果全部用來編碼基因,則基因含量為300萬個。生物由簡單的類型進化到復雜的類型,其DNA含量的增加是一個很重要的直接證據。
從總的進化趨勢來說,愈是高等的生物,其DNA含量愈高。但是DNA的含量不一定總是與生物的復雜程度成正比。因為DNA中有很多是不編碼的重復順序,重復順序的多少與進化程度沒有直接的相關性。但基因的數量與生物的復雜程度必然是相關的,因為高度發展、結構復雜的生物要維持它的生命活動和繁衍它的種族,就需要有大量的基因。事實上,很多基因只存在於高等的生物中,如血紅蛋白質基因和免疫球蛋白基因等。
基因擴增的兩種類型
在生物進化的歷程中,基因數量的擴增與生物進化的復雜程度是一致的。基因的擴增有兩種類型;一是原有基因數量的壙增,即重復基因的產生;二是新基因的擴增,即由於鹼基對突變、等位基因的不等位交換等原因產生生理生化功能與原基因不同的新基因。
進化論與神創論的大論戰
1859年底,達爾文的《物種起源》一書終於出版了。它像一塊巨石落水,引起了社會各界的激烈爭論。反對者蜂擁而起,但也有許多科學家堅定地支持達爾文,特別是英國生物學家赫胥黎(1825-1895)和德國生物學家海克爾,他們不僅熱情宣傳、勇敢捍衛進化論,而且發展了進化論。
赫胥黎首先把進化論用到了人類起源上。他從卵的發育、軀體和四肢的比例、脊椎、頭骨、牙齒、手、足一直到腦的結構,把人和猿作了一一比較。證明人科和猿科應排在同一目中,並且第一次明確提出了人和猿類由同一祖先分支而來。
海克爾根據大量事實,提出了生物重演律,他不僅相信生物的進化,而且提出了動植物系統樹,指明了動植物進化的程序。
1860年6月28日到30日,在英國牛津大學發生了科學史上有名的神創論與進化論的大論戰。討論會在第三天達到了高潮,700多名聽眾把演講大廳擠得水泄不通。能言善辯、號稱"油滑的山姆"的大主教威爾伯福斯親自出馬。他指責達爾文的進化論根本違背《聖經》的教義,挑釁地說:"請問坐在我身旁的赫胥黎教授,究竟是你的祖父還是祖母哪一方面猿猴同發生了血緣關系?"
赫胥黎從容不迫地應戰。他簡明了闡述了達爾文的進化論,用科學的事實揭露了大主教的愚昧無知,並且用這段著名的話結束了他的發言:"一個人沒有任何理由因為他的祖先是無尾猿而感到羞恥。如果有人讓我在回憶中感到恥辱的話,那就是這樣一種人,他不滿足在自己活動范圍內取得的令人懷疑的成功,卻要插手他並不了解的科學問題,想用花言巧語和宗教偏見把真理掩蓋起來。"
赫胥黎的發言贏得了人們熱烈的掌聲,這場辯論以進化論的勝利而告終。經過激烈的斗爭,到了19世紀末,達爾文的學說終於贏得了科學界絕大多數人的支持,成為流行最廣、影響最大的科學思潮之一。
進化論在進化中
達爾文的進化論打破了生物學中被神學盤踞的最後一個頑固堡壘,推翻了那種把物種看作是彼此毫無聯系的、神造的、不變的觀點,給生物學乃至整個自然科學的發展帶來了一場革命。
但是,由於科學技術發展水平的限制,達爾文的進化論也有不足和局限性。他雖然揭示了生存斗爭、自然選擇、適者生存的原理,但是對於變異的原因並沒有真正搞清楚,達爾文自己也很坦然地說過:"關於變異的規律,我們實在是深深無知的,我們能夠說明的這部分或那部分發生變異的任何原因,恐怕還不及百分之一。"
隨著20世紀生物科學的發展,特別是遺傳學和分子生物學的發展,進化論有了新的發展。人們弄清楚了變異的物質基礎是基因,對基因給生物帶來的影響有了越來越多的了解。
本世紀三四十年代,人們把遺傳學的研究成果同達爾文的自然選擇學說有機會地結合起來,提出了綜合進化論,或稱現代達爾文主義。綜合進化論認為群體是生物進化的單位,物種進化是突變、基因重組、選擇和隔離這幾種因素相互作用的綜合效應。
60年代以來,隨著分子生物的異軍突起,人們對進化的認識也開始深入到分子水平。1968年,日本學者木村資生發表了一篇論文,提出中性進化學說,對達爾文的"物競天擇"發生了挑戰。他提出決定分子進化的主導因素是那些對生物既不有利、也不有害的"中性"基因突變。這此中性突變日積月累,積少成多,可以構成相當大的差異,形成種屬的特性。在自然選擇對它們並不發生作用的情況下,生物大分子照樣可以進化。木村認為,這種長期持續的中性分子突變乃是進化的動力。
100多年來,進化論經受了各種考驗,同時也在不斷從科學發展中吸取營養,進化論的研究正從原來的個體進化水平向群體進化水平和分子進化水平縱深發展,進化論也在不斷地進化中。
生命進化的奧秘--"神創論"與科學的較量
地球上為什麼會有千千萬萬不同的生物種類?它們從哪裡來的?不同的物種之間有聯系嗎?早在古代,就有人在思考這個問題了。
古希臘有一個學者叫阿那克西曼德(公元前610-前546),他猜測,地球上原來是一片汪洋,後來陸地才漸漸露了出來,生物是由海洋發展到陸地上的。比如人最初是披著鱗甲的魚,當他們浮出水面來到陸地後甲殼炸裂,於是變成了人。
我國戰國時期的思想家莊周(公元前369-前286),也有"青寧生程,程生馬,馬生人"之說。這里所說的青寧是竹根蟲,程是貘或豺。我們現在當然都知道,人不是由馬變來的,不過可以看出,這個古老的學說中蘊涵了生物可變的可貴思想:即由蟲產生四腳動物,由四腳動物產生人。
這些古代的樸素的進化思想很快就為宗教神學的"神創論"給壓抑下去了。我國封建社會有"天命觀",主張天是宇宙間最高的主宰,創造了包括人在內的萬物,而在西方,很長的時間里,上帝創造萬物的觀點一直統治著人們的思想。
基督教的經典《聖經》的第一章"創世紀",就描述了萬能的上帝耶和華是怎樣在6天中創造萬物的:世界伊始,地上是浩淼無際的水,暗淡無光。第一天,上帝創造了光,從此有了光明和黑暗、白晝和黑夜。第二天,上帝創造了空氣,把水上下分開。空氣為天,天上的水是雲和雨,地下的水是江河湖海。第三天,上帝創造了海洋和陸地,讓大地長滿青草、蔬菜、樹木。第四天,上帝創造了日、月、星辰,分管白天黑夜。第五天,上帝創造了水中的游的魚,空中飛的鳥,讓海洋天空充滿生機。第六天,上帝創造了地上生活的昆蟲、野獸,並且按著自己的形象,創造出人,讓人來管理這一切。萬物都造齊了,第七天,上帝就休息了,這一天也就叫安息日。
《聖經》中還說,上帝創造的一切都是有用的,比如貓被創造出來是為了吃老鼠,老鼠創造出來是為了給貓吃……物種是按照上帝的意思被創造出來的,從它們被造出來的那一起就是不變的。從中世紀以來,誰要是敢對這種觀點表示疑義,就是褻瀆聖靈,就是大逆不道。
可是隨著科學的進步,地質學、胚胎學、細胞學取得的許多新發現,使得一些哲學家和科學家們開始懷疑"上帝創造萬物"和"物種不變"的觀點了。
1748年,法國出版了一本名字很長很怪的書《泰利姆:或一個印度哲學家與一個法國傳教士關於海洋的縮小陸地形成以及人和動物的起源等問題的談話》。作者借異教徒泰利姆之口,指出物種是隨著海洋的縮小,陸地的增加而增加的,物種隨著環境變化獲得的性狀可以通過遺傳而傳遞。泰利姆其實就是作者馬耶的名字倒著拼寫出來的,他由於害怕宗教迫害不改說出自己的真實姓名,這本書直到作者死了10年之後才出版。
法國博物學家布豐(1707-1788)是最早對"神創論"提出質疑的科學家之一。他在從事比較解剖學研究中發現,許多動物具有不完善的沒有用處的退化的器官,如果物種是萬能的上帝創造的,那麼這些不完善的器官怎麼會存在呢?
布豐在他的網路全書書式的巨著《自然史》中描繪了宇宙、太陽系、地球的演化。他認為地球是由熾熱的氣體凝聚而成的,地球的誕生比《聖經》創世紀所說的公元前4004年要早得多,地球的年齡起碼有10萬年以上。生物是在地球的歷史發展過程中形成的,並隨著環境的變化而變異。布豐甚至大膽地提出,人應當把自己列為動物的一屬,他在他的著作中寫道:"如果只注意麵孔的話,猿是人類最低級的形式,因為除了靈魂外,它具有人類所有的一切器官。""如果《聖經》沒有明白宣示的話,我們可能要去為人和猿找一個共同的祖先。"
盡管布豐用的是假設的語氣,並用造物主和神靈來掩蓋自己的進化論,但是還是遭到了教會的圍攻。在壓力下,布豐不得不違心地宣布:"我沒有任何反對《聖經》的意圖,我放棄所有我的著作中關於地球形成的說法,放棄與摩西故事相抵觸的說法。"直到18世紀,宗教還在頑固地維持著對科學的統治。
④ 生命究竟是誰創造的
在中國神話史上,人類是女媧創造出來的,在古希臘神話中,傳說普羅米修斯是創內造人類和造福人類的偉容大天神,但是科學證明,最早的人類是猿類進化來的,也就是達爾文的生物進化論,但據說好像這個生物進化論快要被打破了,如果被打破,那說人是由猿猴進化來的理論也不成立。
⑤ 生命的進化過程
呵呵,復制別人的。資源共享
生命的起源】
生命的起源應當追溯到與生命有關的元素及化學分子的起源.因而,生命的起源過程應當從宇宙形成之初、通過
所謂的「大爆炸」產生了碳、氫、氧、氮、磷、硫等構成生命的主要元素談起。
大約在66億年前,銀河系內發生過一次大爆炸,其碎片和散漫物質經過長時間的凝集,大約在46億年前形成了
太陽系。作為太陽系一員的地球也在46億年前形成了。接著,冰冷的星雲物質釋放出大量的引力勢能,再轉化為動
能、熱能,致使溫度升高,加上地球內部元素的放射性熱能也發生增溫作用,故初期的地球呈熔融狀態。高溫的地
球在旋轉過程中其中的物質發生分異,重的元素下沉到中心凝聚為地核,較輕的物質構成地幔和地殼,逐漸出現了
圈層結構。這個過程經過了漫長的時間,大約在38億年前出現原始地殼,這個時間與多數月球表面的岩石年齡一致
。
生命的起源與演化是和宇宙的起源與演化密切相關的。生命的構成元素如碳、氫、氧、氮、磷、硫等是來自「
大爆炸」後元素的演化。資料表明前生物階段的化學演化並不局限於地球,在宇宙空間中廣泛地存在著化學演化的
產物。在星際演化中,某些生物單分子,如氨基酸、嘌呤、嘧啶等可能形成於星際塵埃或凝聚的星雲中,接著在行
星表面的一定條件下產生了象多肽、多聚核苷酸等生物高分子。通過若干前生物演化的過渡形式最終在地球上形成
了最原始的生物系統,即具有原始細胞結構的生命。至此,生物學的演化開始,直到今天地球上產生了無數復雜的
生命形式。
38億年前,地球上形成了穩定的陸塊,各種證據表明液態的水圈是熱的,甚至是沸騰的。現生的一些極端嗜熱
的古細菌和甲烷菌可能最接近於地球上最古老的生命形式,其代謝方式可能是化學無機自養。澳大利亞西部瓦拉伍
那群中35億年前的微生物可能是地球上最早的生命證據。
原始地殼的出現,標志著地球由天文行星時代進入地質發展時代,具有原始細胞結構的生命也開始逐漸形成。
但是在很長的時間內尚無較多的生物出現,一直到距今5.4億年前的寒武紀,帶殼的後生動物才大量出現。
1、[前寒武紀]
太古宙(Archean)是最古老的地史時期。從生物界看,這是原始生命出現及生物演化的初級階段,當時只有數
量不多的原核生物,他們只留下了極少的化石記錄。從非生物界看,太古宙是一個地殼薄、地熱梯度陡、火山—岩
漿活動強烈而頻繁、岩層普遍遭受變形與變質、大氣圈與水圈都缺少自由氧、形成一系列特殊沉積物的時期;也是
一個硅鋁質地殼形成並不斷增長的時期,又是一個重要的成礦時期。
元古宙(Proterozoic)初期地表已出現了一些范圍較廣、厚度較大、相對穩定的大陸板塊。因此,在岩石圈
構造方面元古代比太古代顯示了較為穩定的特點。早元古代晚期的大氣圈已含有自由氧,而且隨著植物的日益繁盛
與光合作用的不斷加強,大氣圈的含氧量繼續增加。元古代的中晚期藻類植物已十分繁盛,明顯區別於太古代。
震旦紀(Sinian period)是元古代最後期一個獨特的地史階段。從生物的進化看,震旦系因含有無硬殼的後
生動物化石,而與不含可靠動物化石的元古界有了重要的區別;但與富含具有殼體的動物化石的寒武紀相比,震旦
系所含的化石不僅種類單調、數量很少而且分布十分有限。因此,還不能利用其中的動物化石進行有效的生物地層
工作。震旦紀生物界最突出的特徵是後期出現了種類較多的無硬殼後生動物,末期又出現少量小型具有殼體的動物
。高級藻類進一步繁盛,微體古植物出現了一些新類型,疊層石在震旦紀早期趨於繁盛,後期數量和種類都突然下
降。再從岩石圈的構造狀況來看,震旦紀時地表上已經出現幾個大型的、相對穩定的大陸板塊,之上已經是典型的
蓋層沉積,與古生界相似。因此,震旦紀可以被認為是元古代與古生代之間的一個過渡階段。
2、[寒武紀]
寒武紀(Cambrian period)是古生代的第一個紀,開始於距今5.4億年,延續了4000萬年。寒武紀是生物界第一
次大發展的時期,當時出現了豐富多樣且比較高級的海生無脊椎動物,保存了大量的化石,從而有可能研究當時生
物界的狀況,並能夠利用生物地層學方法來劃分和對比地層,進而研究有機界和無機界比較完整的發展歷史。
比較著名的有早寒武世雲南的澄江動物群、加拿大中寒武世的布爾吉斯頁岩生物群。寒武紀的生物界以海生無
脊椎動物和海生藻類為主。無脊椎動物的許多高級門類如節肢動物、棘皮動物、軟體動物、腕足動物、筆石動物等
都有了代表。其中以節肢動物門中的三葉蟲綱最為重要,其次為腕足動物。此外,古杯類、古介形類、軟舌螺類、
牙形刺、鸚鵡螺類等也相當重要。拋開牙形石不說,高等的脊索動物還有許多其他代表,如我國雲南澄江動物群中
的華夏鰻、雲南魚、海口魚等,加拿大布爾吉斯頁岩中的皮開蟲,美國上寒武統的鴨鱗魚。
3、[奧陶紀]
奧陶紀(Ordovician period)是古生代的第二個紀,開始於距今5億年,延續了6500萬年。奧陶紀是地史上海
侵最廣泛的時期之一。在板塊內部的地台區,海水廣布,表現為濱海淺海相碳酸鹽岩的普遍發育,在板塊邊緣的活
動地槽區,為較深水環境,形成厚度很大的淺海、深海碎屑沉積和火山噴發沉積。奧陶紀末期曾發生過一次規模較
大的冰期,其分布范圍包括非洲,特別是北非、南美的阿根廷、玻利維亞以及歐洲的西班牙和法國南部等地。
奧陶紀的生物界較寒武紀更為繁盛,海生無脊椎動物空前發展,其中以筆石、三葉蟲、鸚鵡螺類和腕足類最為
重要,腔腸動物中的珊瑚、層孔蟲,棘皮動物中的海林檎、海百合,節肢動物中的介形蟲,苔蘚動物等也開始大量
出現。
奧陶紀中期,在北美落基山脈地區出現了原始脊椎動物異甲魚類——星甲魚和顯褶魚,在南半球的澳大利亞也
出現了異甲魚類。植物仍以海生藻類為主。
4、[志留紀] 筆石的時代,陸生植物和有頜類出現
志留紀(Silurian period)是早古生代的最後一個紀。本紀始於距今4.35億年,延續了2500萬年。由於志留系
在波羅的海哥德蘭島上發育較好,因此曾一度被稱為哥德蘭系。
志留系三分性質比較顯著。一般說來,早志留世到處形成海侵,中志留世海侵達到頂峰,晚志留世各地有不同
程度的海退和陸地上升,表現了一個巨大的海侵旋迴。志留紀晚期,地殼運動強烈,古大西洋閉合,一些板塊間發
生碰撞,導致一些地槽褶皺升起,古地理面貌巨變,大陸面積顯著擴大,生物界也發生了巨大的演變,這一切都標
志著地殼歷史發展到了轉折時期。
志留紀的生物面貌與奧陶紀相比,有了進一步的發展和變化。海生無脊椎動物在志留紀時仍占重要地位,但各
門類的種屬更替和內部組分都有所變化。如筆石動物保留了雙筆石類,新興的單筆石類也很繁盛;腕足動物內部的
構造變得比較復雜,如五房貝目、石燕貝目、小嘴貝目得到了發展;軟體動物中頭足綱、鸚鵡螺類顯著減少,而雙
殼綱、腹足綱則逐步發展;三葉蟲開始衰退,但蛛形目和介形目大量發展;節肢動物中的板足鱟,也稱「海蠍」在
晚志留世海洋中廣泛分布;珊瑚綱進一步繁盛;棘皮動物中海林檎類大減,海百合類在志留紀大量出現。
脊椎動物中,無頜類進一步發展,有頜的盾皮魚類和棘魚類出現,這在脊椎動物的演化上是一重大事件,魚類
開始征服水域,為泥盆紀魚類大發展創造了條件。
植物方面除了海生藻類仍然繁盛以外,晚志留世末期,陸生植物中的裸蕨植物首次出現,植物終於從水中開始
向陸地發展,這是生物演化的又一重大事件。
5、[泥盆紀] 魚類的時代
泥盆紀(Devonian period)是晚古生代的第一個紀,開始於距今4.1億年,延續了約5500萬年。泥盆紀古地理
面貌較早古生代有了巨大的改變。表現為陸地面積的擴大,陸相地層的發育,生物界的面貌也發生了巨大的變革。
陸生植物、魚形動物空前發展,兩棲動物開始出現,無脊椎動物的成分也顯著改變。
腕足類在泥盆紀發展迅速,志留紀開始出現的石燕貝目成為泥盆紀的重要化石。此外,穿孔貝目、扭月貝目、
無洞貝目和小嘴貝目在劃分和對比泥盆紀地層中也極為重要。
泡沫型和雙帶型四射珊瑚相當繁盛。早泥盆世以泡沫型為主,雙帶型珊瑚開始興起;中、晚泥盆世以雙帶型珊
瑚佔主要地位。
鸚鵡螺類大大減少,菊石中的棱菊石類和海神石類繁盛起來。
正筆石類大部分絕滅,早泥盆世殘存少量單筆石科的代表。
竹節石類始於奧陶紀,泥盆紀一度達到最盛,泥盆紀末期絕滅。其中以薄殼型的塔節石類最繁盛,光殼節石類
也十分重要。
牙形石演化到泥盆紀又進入一個發展高峰,這個時期以平台型分子大量出現為特徵。
昆蟲類化石最早也發現於泥盆紀。
泥盆紀是脊椎動物飛越發展的時期,魚類相當繁盛,各種類別的魚都有出現,故泥盆紀被稱為 「魚類的時代
」。早泥盆世以無頜類為多,中、晚泥盆世盾皮魚相當繁盛,它們已具有原始的顎,偶鰭發育,成歪形尾。
早泥盆世裸蕨植物較為繁盛,有少量的石松類植物,多為形態簡單、個體不大的草本類型;中泥盆世裸蕨植物
仍占優勢,但原始的石松植物更發達,出現了原始的楔葉植物和最原始的真蕨植物;晚泥盆世到來時,裸蕨植物瀕
於滅亡,石松類繼續繁盛,節蕨類、原始楔葉植物獲得發展,新的真蕨類和種子蕨類開始出現。
6、[石炭紀] 兩棲動物的時代
石炭紀(Carboniferous period)開始於距今約3.55億年至2.95億年,延續了6000萬年。石炭紀時陸地面積不
斷增加,陸生生物空前發展。當時氣候溫暖、濕潤、沼澤遍布,大陸上出現了大規模的森林,給煤的形成創造了有
利條件。
石炭紀又是地殼運動非常活躍的時期,因而古地理的面貌有著極大的變化。這個時期氣候分異現象又十分明顯
,北方古大陸為溫暖潮濕的聚煤區,岡瓦納大陸卻為寒冷的大陸冰川沉積環境。氣候分帶導致了動、植物地理分區
的形成。
石炭紀的海生無脊椎動物與泥盆紀比較起來,有了顯著的變化。淺海底棲動物中仍以珊瑚、腕足類為主。早石
炭世晚期的浮游和游泳的動物中,出現了新興的筳類,菊石類仍然繁盛,三葉蟲到石炭紀已經大部分絕滅,只剩下
幾個屬種。
最早發現於泥盆紀的昆蟲類,在石炭紀得到進一步的繁盛,已知石炭、二疊紀的昆蟲就達1300種以上。陸生脊
椎動物進一步繁盛,兩棲動物佔到了統治地位。早石炭世一開始,兩棲動物蓬勃發展,主要出現了堅頭類(也稱迷
齒類),同時繁盛的還有殼椎類。
早石炭世的植物面貌與晚泥盆世相似,古蕨類植物延續生長,但只能適應於濱海低地的環境;晚石炭世植物進
一步發展,除了節蕨類和石松類外,真蕨類和種子蕨類也開始迅速發展。裸子植物中的苛達樹是一種高大的喬木,
成為造煤的重要材料之一。
爪海膽
7、[二疊紀] 重要的成煤期
二疊紀(Permian period)是古生代的最後一個紀,也是重要的成煤期。二疊紀開始於距今約2.95億年,延至
2.5億年,共經歷了4500萬年。二疊紀的地殼運動比較活躍,古板塊間的相對運動加劇,世界范圍內的許多地槽封閉
並陸續地形成褶皺山系,古板塊間逐漸拚接形成聯合古大陸(泛大陸)。陸地面積的進一步擴大,海洋范圍的縮小
,自然地理環境的變化,促進了生物界的重要演化,預示著生物發展史上一個新時期的到來。
二疊紀是生物界的重要演化時期。海生無脊椎動物中主要門類仍是筳類、珊瑚、腕足類和菊石,但組成成分發
生了重要變化。節肢動物的三葉蟲只剩下少數代表,腹足類和雙殼類有了新的發展。二疊紀末,四射珊瑚、橫板珊
瑚、筳類、三葉蟲全都絕滅;腕足類大大減少,僅存少數類別。
脊椎動物在二疊紀發展到了一個新階段。魚類中的軟骨魚類和硬骨魚類等有了新發展,軟骨魚類中出現了許多
新類型,軟骨硬鱗魚類迅速發展。兩棲類進一步繁盛。爬行動物中的杯龍類在二疊紀有了新發展;中龍類游泳於河
流或湖泊中,以巴西和南非的中龍為代表;盤龍類見於石炭紀晚期和二疊紀早期;獸孔類則是二疊紀中、晚期和三
疊紀的似哺乳爬行動物,世界各地皆有發現。
早二疊世的植物界面貌與晚二疊世相似,仍以節蕨、石松、真蕨、種子蕨類為主。晚二疊世出現了銀杏、蘇鐵
、本內蘇鐵、松柏類等裸子植物,開始呈現中生帶的面貌。
原始海膽、瓣齒魚(圖)
由於地殼運動產生的海洋與陸地的變遷,由濱海淺灘綠藻植物演化而來的陸生裸蕨植物開始出現,蕨類植物具有真正的根、莖和葉,並且根、莖和葉里具有輸導組織和比較發達的機械組織,植株較高大,受精離不開水,大多生活在陰濕環境中,成為原始石松類和有節類。從蕨類植物再演化到裸子植物,標志著從孢子繁植轉化為種子繁殖。裸子植物用種子繁殖適於陸上生活和傳播,擴大了生存空間,形成了地球上的廣大森林,為爬行動物的發展,提供了有利的生活環境。
地球上最早出現的脊椎動物是古代的魚類,魚類包括有頜類和無頜類。早期魚類為無頜類,包括頭甲魚形類和鰭甲魚形類。無頜類最早的類群是異甲類,之後出現了從無頜類分化出來的最早具頜的棘魚類和盾皮魚類。有了上下頜,就不僅是被動攝食微小有機物,而可主動追捕大的食物了。之後由棘魚類發展到硬骨魚類,包括總鰭魚類、肺魚類和輻鰭魚類。盾皮魚類發展為軟骨魚類出現了,如鯊魚和鰩,還有生活在深海里的銀鮫等。
隨著總鰭魚到陸地活動,成為陸生脊椎動物的最早類型,兩棲類開始出現。脊椎動物在登上陸地的過程中首先要解決呼吸和行動問題。總鰭魚已具有原始肺的構造,肉質偶鰭可以在地上爬行。殘存下來的現代兩棲類有蠑螈、青蛙等。
從兩棲動物演化出來的蜥螈形類,很可能是爬行動物的祖先。經過長期演化,產生了能夠適應乾旱陸地環境的羊膜卵。於是,爬行動物誕生了。從兩棲類水中產卵、水中受精發展到爬行動物的體內受精和產生羊膜卵,是脊椎動物演化史上的一次重大飛躍。
爬行動物在陸地上產卵、孵化,完全擺脫了水的限制,成為真正的陸生動物。陸地生活環境的復雜多變,為動物的進化提供了新的生態環境和適應方向,原始的爬行動物向各個方向分化和發展,分別進化為原始的鳥類和哺乳類。
從變溫的爬行動物轉化為恆溫的鳥類,是脊椎動物演化史上的一次重大飛躍。恆溫動物(鳥類和哺乳動物)的體溫相對穩定,不受外界氣溫的影響,增強了對氣候環境的適應性,擴大了地理分布范圍。
早白堊世晚期出現了被子植物,中、晚白堊世很快繁育起來,新生代時極為繁盛,代替了裸子植物,成為植物界中最高級的類群,開始了被子植物時代。被子植物有比裸子植物更進步的內部構造和完善的生殖器官。因為種子外面有果皮包被,有利於保護種子,繁殖後代,能更好地適應陸地生活,所以被子植物是植物界最高等的類群。被子植物的迅速發展和更廣泛的地理分布,為依賴植物為生的動物界提供了豐富的食物資源,促進了昆蟲、鳥類和哺乳動物的大發展。
最早的哺乳動物是從三疊紀的似哺乳爬行動物中分化出來的。進入新生代,由於板塊的分離或聚合,氣候的分化,被子植物的迅速發展和廣泛分布,促使哺乳動物迅速分化、輻射,得到了空前發展,取代了爬行動物,在地球上居於優勢。從而脊椎動物的演化又進入了一個更高級的階段——哺乳動物時代。從爬行動物的變溫、卵生發展為哺乳動物的恆溫、胎生和哺乳,以及高度發達的神經系統和感覺器官,是脊椎動物演化史上的一次重大飛躍。
最原始的哺乳動物主要是食蟲的。古老的有蹄動物踝節類也是從原始食蟲類演化而來的,是由食蟲發展到食草過程中最原始的一個分支,是後來大多數有蹄動物,包括馬、貘、犀等奇蹄類和豬、牛、羊等偶蹄類的共同祖先。食肉類又分為古食肉類、新食肉類和鰭腳類。始新世末期新食肉類繁盛起來,如現生的貓、虎、狗等。新食肉類出現不久,海生鰭腳類(海獅、海豹、海象)開始出現。
偶蹄類從始新世開始出現,經過漸新世、中新世和上新世大量發展,從更新世到現在。偶蹄類分為豬形類、駱駝類和反芻類。豬形類出現於始新世早期,都是些小形偶蹄類,如始新世的雙錐齒獸,戈壁豬形獸等。從漸新世到上新世體形變大。更新世出現了與現代野豬相似的豬。反芻類包括鼷鹿、鹿、長頸鹿、牛、羊、羚羊等。
靈長類動物可能是由食蟲類動物中的一個分支演化而來的,時間大約在距今7000萬年前的中生代白堊紀末期,或者新生代第三紀古新世的初期。在北美洲和歐洲,曾在古新世以及隨後的始新世的地層中發現了形態介於食蟲類與靈長類之間的化石,與現生的普通樹鼩非常相似。這種動物具有很多接近於靈長類動物的一些特徵,例如具有圓形的眼眶,眼窩後面有褶皺,兩眼開始並列;腦子較大,而嗅葉較小;第一指(趾)和其他四指(趾)稍有點分開,能伸出趾爪抓住樹枝等等,經過長期與環境的作用,逐漸顯現靈長類的特點。
生物進化實際上就是一部生物體與環境相互作用的歷史。在這個歷史行程中,各個階段有著不同的主角,它們達到頂峰後然後逐步衰亡,然後新的主角登上歷史舞台,這是生態環境在不斷更新的結果,也是宇宙物質演化規律所導演的結果。
在生物的進化過程中,生物所處的環境可分為兩種:一種環境是地球的自然氣候、地理等,地球上各處的氣候、地理不盡相同,各個地域、地區有著各自的環境特點,它們對生物的生存形態有著不同的影響。另一種是生物環境,這就是生活在地球上不同物種、以及同一物種中不同個體之間的相互關系,即各種生物之間的相互依存與競爭,這種關系對生物的生存形態產生更復雜深刻的作用和影響。
自然生態體系是一個比一般物質作用體系更加復雜的體系,它由非生物、微生物、植物、動物所組成,不同的物種有著不同的屬性,它們有不同的生活習性、不同的繁衍方式,相互之間構成了食物鏈及其基礎上的行為鏈,這樣的生存鏈推動著物種的演化。在這個多物種的生物體系中,不同的生命形式之間結成一定的相互關系,並互為存在和發展的條件。
生物進化是一個逐步推進多方面進化的過程,生物表現在各種生物機能的進化,各種生物結構的產生和演化都對應於環境所施加的作用力,包括生物的活動能力、聽力、視力、嗅覺、智力等等,各種機能根據生存需要逐步發展完善。隨著生物與環境的不斷作用,體內細微變化的逐步積累,經過漫長歲月的演變,生物從內在本質到外在形態都發生了很大變化。
從生存過程看,每個生命都要經歷從出生、成長、成熟再到衰老的過程,這是生命體與環境相互作用的過程,每個生命體的身上都會打上時代的烙印。在生物體與環境中各種存在的相互作用過程中,作為一種作用力結構,生物的生存形態會因與環境的作用而產生變化,並且這樣的變化會反映在生物體的內在組織結構和遺傳結構上。表面看,生物活動圍繞著生存和繁衍在進行,而其中卻蘊涵著宇宙中物質形態變化和發展的趨勢。
在地球上,動物、植物、微生物都在不斷進化,同時,進化包含了生物結構、個體以及物種之間的關系、以及整個體系的進化。在生命發展進程中,每個生命的存在都是有意義的,它不是孤立存在,而是會對其它的生命存在產生影響,個體的作用看起來都微不足道,但眾多微小生命的存在卻決定著生命的演化過程。
生態系統是一個生物相互作用的體系,不同的生物相互依存、競爭,進行著循環、再生和發展。對於處在不斷變化的相互關系中的生物來說,它們有必要進行生物結構和機能調整,使自身的生存形態與環境相適應。在生物的進化過程中,舊的生命形式不斷地被新的取代,地球上的生命生生不息,並且發展得愈來愈完美。
⑥ 生命體的進化
1992年5月2日,「中美史前考古田野學校」在世界著名的古人類文化遺址北京周口店正式開學。來自全國各地的考古工作者和博物館工作者來到這里,接受中美考古學專家的培訓。作為田野學校的第一課。考古學家為學員們回顧了人類對自身起源的認識。
自古以來人類一直認為人是神創造的,例如在中國有「女媧捏土造人」的古老傳說,在西方的基督教世界,則把創造萬物、創造人的功勞全部歸功於上帝。由於人類對自然界認識的局限性和宗教勢力的影響,在漫長的歷史時期內這種說法成為不可動搖的觀念。17世紀工業革命以後,科學技術開始以前所未有的速度向前發展,物理學、化學、生物學、地質學等學科取得了突破性的進展,人們對自然界的認識也開始轉變,「上帝造人」的神話開始被人們懷疑。
到了19世紀中葉,英國偉大的博物學家達爾文在其《人類的由來》一書中,提出了「從猿到人」的進化模式。這一論點立刻激起了軒然大波,宗教勢力和科學界展開了一場大論戰。最終,科學戰勝了神話;現在,「從猿到人」的觀念已經成為人類的常識。
目前人們一般認為,在「從猿到人」的進化歷程中,人類發展大致經歷了五個階段,即臘瑪古猿(距今1,400萬年至700萬年)、南方古猿(距今400萬年至100萬年)、直立人(距今200萬年至20萬年)、早期智人(距今25萬年至4萬年)和晚期智人(距今5萬年至現代)。由於人類化石不易保存,在臘瑪古猿到南方古猿之間,尚有一段近300萬年的空白。其它各個階段的年代,都有一個互相重疊的時期,反映了人類進化歷程中新類群逐漸替代舊類群的過程。
在人類認識自己歷史的過程中,也有曲折和爭論。晚期智人化石最早被發現的年代一直難以考查,直至1868年,克羅馬農人的完整頭蓋骨被發現,才逐漸被承認。所以在19世紀後期,人類歷史一般認為只有幾萬年。
早期智人的化石雖然很早就被發現,但當時並沒有正確認識。直到本世紀初,早期智人才逐漸被承認。這樣,人類歷史向前推到了10~20萬年。
直立人的發現和確立經歷了更長時期的爭論。1890年,荷蘭青年醫生杜布哇在印度尼西亞爪哇島發現了一些化石,這些化石被命名為「直立猿人」。但是學術界對這些化石究竟是人還是猿爭論不休。一直到本世紀20~30年代我國北京周口店發現了大量的北京猿人化石、石器以及灰燼化石後,直立人才被普遍認識、接受。這一認識使人類的歷史向前推到了幾十萬年到100~200萬年。
1924年在南非首次發現了一個南方古猿的頭骨以後又逐漸發現了其他一系列南方古猿化石。這些化石表明,南方古猿已經能夠直立行走。1950年左右,學術界在經過長期的爭論和研究後,把南方古猿歸入人科,這樣,人類的歷史又推前到了300~400萬年。
臘瑪古猿的化石最早是1932年在印度被發現的,由於這一類化石十分稀少,因而其分類位置一直存在爭論。本世紀60年代,學術界大多同意將其歸入人科。這樣,人類的歷史就有了1000萬年。但是近年來隨著分子生物學的發展,有人在對這一問題的認識上又產生了新的懷疑。
縱觀人類對自身歷史的研究過程,不難發現人類的由來、演化是很復雜的,其中還有很多問題和空白有待於通過發現新的材料,運用新的思想和方法加以解決和填補。
⑦ 為什麼只有一些生命進化到了多細胞的地步
進化並不是一條出於目的而遵循的道路。它只是回顧,所以不能用來理解將會發生什麼。它不能解釋為什麼某些事情會發生,但它提供了一個理解過去的框架。
在世紀之交,廉價DNA分析技術的出現,顛覆並改變了我們對所有生命的認識。對於那些在此之前接受過生物教育的人來說,這種新認識常常是一件新鮮事。

對於這個問題,關鍵在於進化並不總是一條平穩、漸進的道路。古生菌和細菌的結合本質上是一場意外在地球上最初的20億年裡沒有發生過。這不是任何進化計劃的一部分,而且顯然在此後的25億年間從未發生過。
第一個真核生物的出現對所有已經存在的細菌沒有影響,除了創造了細菌可以進化來填補的新生態位。作為結尾,我將指出還有另一個這樣的「意外」。大約8億年前,一種光合作用的藍藻細菌和一種真核生物合並,形成了第一種植物。
⑧ 地球生命進化的條件有哪些
首先從物質組成上說:必要的化學元素是物質基礎,如:碳,氫,氧,氮,磷,硫等!回~
從外界環境答上說:適宜的溫度,水,大氣等!~
還有最重要的,能量的來源,比如地球的能量主要來自太陽.
以上的,都是生命存在的基本條件.
進化,其實就是物競天擇的過程,物種之所以進化,就是因為環境在變化.而生命體在繁殖過程中,基因會產生突變,當然,有良性的有惡性的,這種變化就會顯現在生命體的外在上. 如果這種變化是有利的,那麼這部分生命體就會更好的適應環境的變化,從而生存下去.反之,則會被淘汰出局.
進化的本質就是基因突變,環境只不過起到了一個促進和過濾的作用,把適應不了的物種淘汰出去,可以適應的就留了下來,我們今天所看到的物種,就是適應了現在的環境而進化成功的,也許若干年後我們人類也會被淘汰出局了!~
加上生命存在的條件,環境的作用,和生命體自身的變化,都是進化不可缺少的條件!
這些呢,就是我學到的,和我個人的理解,呵呵!
⑨ 生物生命來源與進化
生命起源和進化過程
前地球上豐富多彩的生物界是怎樣形成的?地球上最初的原始生命又是怎樣產生的?根據眾多學者長期的深入的綜合的研究認為,生命的起源和發展需要經過兩個過程。第一個過程是生命起源的化學進化過程(發生在地球形成後的十多億年之間),即由非生命物質經一系列復雜的變化,逐步變成原始生命的過程。第二個過程是生物進化過程(發生在三十億年以前原始生命產生到現在),即由原始生命繼續演化,從簡單到復雜,從低等到高等,從水生到陸生,經過漫長的過程直到發展為現今豐富多彩的生物界,並且繼續發展變化的過程。
生命起源化學進化過程
根據科學的推算,地球從誕生到現在,大約有46億年的歷史。早期的地球是一個很熾熱的球體,地球上的一切元素都呈氣體狀態。那時地球上是絕對不會有生命存在的。地球上最初的原始生命是在原始地球條件下,由非生命物質,在極其漫長的時間里,經過四個階段的化學進化過程,一步一步演變而成的。
1.從無機小分子物質生成有機小分子物質
原料:原始大氣中的各種成分。
能量:大自然不斷產生的含有極高能量的宇宙射線、強烈的紫外線和頻繁的閃電等。
1953年,美國芝加哥大學的學者米勒及其助手在實驗室內首次模擬原始地球在雷嗚閃電下將原始大氣合成小分子有機物的過程。米勒等人設計的火花放電裝置如課本的圖中所示。他首先把200毫升水加入到500毫升的燒瓶中,抽出空氣,然後模擬原始大氣成分通入甲烷、氨、氫等混合氣體。將入口玻璃管熔化封閉,然後把燒瓶內的水煮沸,使水蒸氣驅動混合氣體在玻璃管內流動,進入容積為5升的燒瓶中,並在其中連續進行火花放電7天,模擬原始地球條件下的閃電現象,再經冷凝器冷卻後,產生的物質沉積在U型管中,結果得到20種小分子有機化合物,其中有11種氨基酸。這11種氨基酸中,有4種氨基酸——甘氨酸、丙氨酸、天門冬氨酸和谷氨酸,是天然蛋白質中所含有的。
繼米勒的工作後,不少學者利用多種能源(如火花放電、紫外線、沖擊波、丙種射線、電子束或加熱)模擬原始地球大氣成分,均先後合成了各種氨基酸,以及組成生物高分子的其他重要原料,如:嘌呤、嘧啶、核糖、脫氧核糖、核苷、核苷酸、脂肪酸等。由此可以看出:在原始地球條件下,原始大氣成分在一定能量的作用下,完全可以完成從無機物向簡單有機物的轉化。(需要說明的是:新近的發現已令有的人對此結論產生了一些懷疑。有的科學家認為,早期地球上的任何CH4、NH3和H2S都會迅速被紫外線輻射所分解,釋放出的H2多數也會逃逸到太空中,根據目前的理論,早期大氣的主要成分是水蒸汽、CO2、CO、N2等氣體,可能還有一些游離氫。)
由於火山爆發的同時,使地殼不斷地隆起或下陷,形成了山峰或低地,後來,當地表溫度下降後,散布在原始大氣里的、達到飽和狀態的水蒸氣遇冷形成雨水而下降,流到低地就形成原始海洋。氨基酸等小分子有機物經雨水作用最後匯集在原始海洋中,日久天長,不斷積累,使原始海洋含有了豐富的氨基酸、核苷酸、單糖等有機物,為生命的誕生准備了必要的物質條件。
2.化學進化過程的第二階段:從有機小分子物質形成有機高分子物質
原始海洋中的氨基酸、核苷酸、單糖、嘌呤、嘧啶等有機小分子物質經過極其漫長的積累和相互作用,在適當條件下,一些氨基酸通過縮合作用形成原始的蛋白質分子,核苷酸則通過聚合作用形成原始的核酸分子。生命活動的主要體現者——原始的蛋白質和核酸的出現意味著生命從此有了重要的物質基礎。
美國學者福克斯認為,原始海洋中的氨基酸可能被沖洗到火山附近等溫度高於水沸點的熱地區,它們在那裡蒸發、乾燥和聚合,產生的類蛋白又被沖回海洋,進一步發生其他反應。他在實驗室內將多種純氨基酸混合,在無水條件下加熱至160—200℃,幾小時後就得到具有某些天然蛋白質性質的類蛋白。(原始的蛋白質和核酸與現代生物中的蛋白質和核酸並不一樣,它們又經過若干億年的不斷演變,以至結構越來越完善,功能越來越復雜,才形成像現在的蛋白質和核酸的高分子化合物。)以後又有人模擬原始地球條件,用核苷酸等小分子有機物合成類似天然核酸的物質。 3.化學進化過程的第三個階段:從有機高分子物質組成多分子體系
以原始蛋白質和核酸為主要成分的高分子有機物,在原始海洋中經過漫長的積累、濃縮、凝集而形成「小滴」,這種「小滴」不溶於水,被稱為團聚體或微粒體。它們漂浮在原始海洋中,與海水之間自然形成了一層最原始的界膜,與周圍的原始海洋環境分隔開,從而構成具有一定形狀的、獨立的體系。這種獨立的多分子體系能夠從周圍海洋中吸收物質來擴充和建造自己,同時又能把小滴裡面的「廢物」排出去,這樣就具有了原始的物質交換作用而成為原始生命的萌芽,這是生命起源化學進化過程中的一個很重要的階段。但這時還不具備生命,因為它還沒有真正的新陳代謝和繁殖等生命的基本特徵。
團聚體假說 這一假說是由原蘇聯學者奧巴林提出的。奧巴林等人把均勻、透明的白明膠(一種動物蛋白質)的水溶液與阿拉伯膠(一種多糖)的水溶液混合在一起。用顯微鏡觀察,可以看到:原來均勻、透明的膠體溶液變得渾濁了,繼而出現了具有明顯界膜的小滴,奧巴林把這種小滴稱為團聚體。由於發現這種團聚體可以表現出合成、分解、生長等生命現象,奧巴林等人認為團聚體可能是原始生命形成過程的一個重要階段。
微球體假說 這一假說是由美國學者富克斯提出的。福克斯等人把酸性的類蛋白物質用1%的NaCl 溶液稀釋經加熱、溶解、冷卻以後,放在顯微鏡下觀察,發現了溶液中有無數的球狀小體。福克斯稱它為類蛋白微球體。
微球體能保持結構的穩定性,具有雙層的界膜,通過這個界膜,微球體能夠與周圍環境進行有選擇性的物質交換。它們在高滲透壓的溶液中收縮,在低滲透壓的溶液中膨脹。福克斯認為,微球體就是最初的多分子體系。
4.化學進化過程的第四個階段:從多分子體系演變為原始生命
具有多分子體系特點的小滴漂浮在原始海洋中,經歷了更加漫長的時間,不斷演變,特別是由於蛋白質和核酸這兩大主要成分的相互作用,其中一些多分子體系的結構和功能不斷地發展,終於形成了能把同化作用和異化作用統一於一體的、具有原始的新陳代謝作用並能進行繁殖的原始生命。
這是生命起源過程中最復雜、最有決定意義的階段,它直接涉及到原始生命的發生,是一個飛躍,一個質變階段。所以,這一階段的演變過程是生命起源的關鍵,但目前僅僅是推測,如果能得到證實並能進行模擬的話,那麼就意味著能人工合成生命,這將是生命科學上一個重大的突破。
1965年,我國科學工作者首次人工合成了具有生物活性的結晶牛胰島素,這是一種比較簡單的蛋白質分子,分子量約為6000,由51個氨基酸、兩條肽鏈(分別為21肽和30肽)組成,這在當時遠遠超過國際水平。1981年,我國科學工作者又人工合成了酵母丙氨酸轉運核糖核酸,這是一種RNA,是酵母菌在合成蛋白質時,專門用來運送丙氨酸到核糖體上的t-RNA。它的分子量為26000,比牛胰島素的分子量約大4倍,結構也復雜得多。結晶牛胰島素和酵母丙氨酸轉運核糖核酸的人工合成,對生命起源化學進化過程第二階段的研究有著重要的意義,它反映了我國在探索生命起源問題上所取得的重大成就。
原始海洋是地球上最初產生的有機物的匯總場所,有機高分子的形成,多分子體系的組成,以及原始生命的誕生都是在原始海洋中進行的,而海水能阻止強烈的紫外線對原始生命的破壞殺傷作用。所以說,原始海洋是生命的搖籃。
(1)原始生命雖然具有原始的新陳代謝作用,但其結構十分簡單,不可能具有進行光合作用的結構和條件,而只能以原始海洋中已經存在的各種有機物作為營養物質,所以其同化方式應該是異養型。原始大氣成分中沒有氧氣,因此其異化方式只可能是厭氧型。所以,原始生命的代謝類型最大可能為異養厭氧型。
(2)生命在地球上的出現是原始地球條件和各種物質相互作用的結果,在現今的地球條件下,作為生命起源的基本條件已不存在了。隨著地球上最早的能進行光合作用的原始藻類(如藍藻)和以後綠色植物的出現,現代大氣已成為含氧豐富的氧化性大氣,而不再是生命起源所必需的還原性大氣。現今地球的大氣層中有臭氧層阻擋了大部分的紫外線,沒有了強烈的太陽輻射,也沒有頻繁的閃電,地球的溫度也降低了,把無機物合成為有機物必需的自然界的高能作用已不復存在。另外,也不再有含豐富有機物、含鹽量極少的原始海洋那樣的環境。現在的地球上由於存在大量的游離氧(可以氧化有機物)和微生物(可以分解有機物)各種有機物不可能像在原始海洋中那樣長期保存和積累。因此,在現在的地球環境條件下,是不可能再產生新的原始生命的。正因為地球上不會有新的生命起源,現在地球上生物若滅絕一種,就永遠地消失, 一去不復返。因此保護環境,保護生物,尤其保護珍稀的野生動植物資源是當務之急。
生物的進化
化石是生命進化過程的歷史見證,目前最早的化石記錄是30多億年前地層中發現的原核生物化石。而在這以前最初的生命是非細胞形態的生命,當時生命所處的時代,是沒有游離氧存在的,代謝方式只能是以周圍環境的有機物為養料,依靠無氧呼吸的方式獲取能量,為異養、厭氧型生物。以後,從非細胞形態的原始生命發展到原始細胞形態的生命,是生命發展歷程中的新突破。標志著生命的進化已經從原始生命階段發展到了原始的原核生物階段。當地球早期積累的有機物隨異養生物的消耗而減少時,突變和自然選擇的結果,逐漸演化出自養型的生物——藍藻類的原核生物。藍藻通過光合作用合成有機物,是一個劃時代的飛躍,標志著生物減少了對外界環境的依賴性,增強了自身的獨立性。光合作用消耗大量二氧化碳,同時釋放分子氧。地球大約在20億年前出現氧氣,且氧氣含量達到了現在大氣中氧含量的1%。氧含量的增加,為需氧型生物的產生創造了條件。這時的生物由異養生活過渡到自養生活,並從異養生物中分化出了自養生物,由無氧生活過渡到有氧生活,從厭氧生物中分化出好氧生物,使得新陳代謝的水平加強。
在我國河北距今13億年前的地層中發現了保存相當好的紅藻化石。
在澳大利亞10億年前形成的地層中發現了單細胞綠藻化石,從這些化石上已經極其清楚地顯示出細胞具有細胞核,已是真核細胞。雖然對真核細胞的起源,尚未有統一的學說,但是真核細胞的出現在生物進化歷史上具有重要的意義。
其意義首先表現在:真核細胞在結構和機能上的復雜化,是生物類型多樣化的基礎。其次,由於有性生殖過程中的減數分裂是一種特殊形式的有絲分裂,所以說真核細胞的有絲分裂為有性生殖的產生奠定了基礎。
從化石資料的事實表明,有性生殖的生物出現以後,生物進化的步伐確實大大加快了。而現存的生物絕大多數都是進行有性生殖的。
生物的進化經歷了漫長的歲月,隨著生存環境的演變,低等生物逐漸向高等生物進化。從下表中我們可以較為清晰地看出生物進化的方向是:低等→高等;水生→陸生。
時間 環境 環境狀況 生物種類
6億年前 海洋 種類繁多的藻類植物和低等無脊椎動物
陸地 幾乎沒有生命,一片寂靜
4億年前 海洋 縮小 魚類興旺
陸地 擴大 出現原始蕨類植物,原始兩棲類
3億年前 陸地 氣候溫暖潮濕 蕨類植物繁盛,其中一些種類進化成裸子植物;兩棲類興旺,其中一些種類進化成爬行動物
248萬年 陸地 高大山脈隆起、氣候寒冷、乾燥 原始哺乳動物。鳥類陸續出現,並極大發展,厥類植物大量死亡,被子植物出現並空前發展
生物的種類繁多;到目前為止,已經發現的生物大約有二百萬種,早在1735年,瑞典博物學家林奈將生物界分為植物界和動物界。
植物 動物
運動 不能運動 能夠運動
營養 光合作用自養型 攝取有機物異養型
按照林奈的兩界說,像裸藻這樣既可以藉助於鞭毛的擺動運動,又可以通過葉綠體進行光合作用製造養料的生物,在分類系統中屬於哪一界呢?顯然,兩界說不能將生物進行合理的分類。隨著人們對不同類群生物的認識不斷加深,目前,被廣泛認同的是1969年美國學者魏泰克提出的五界說,五界說是依據真菌和植物在營養方式和結構上的差異,在生物分類的基礎上創立的。
⑩ 地球上是怎樣進化出如此復雜的生命的
科學家認為地球生命大約於38億年前開始進化,但目前美國和義大利研究人員最新研究表明,40億年前原始DNA片段自然地生長成為復雜生命形式。研究人員認為,這些DNA片段使用它們天生自進化能力,生長形成疊加化學鏈,其長度足以進化成為原始生命形式。這項研究是由義大利米蘭大學和美國科羅拉多大學波德分校負責的,該研究報告理論數據基於上世紀80年代發現核糖核酸(RNA)能夠以化學方式改變自身結構。

科羅拉多大學波德分校物理學教授諾埃爾·克拉克(Noel Clark)是研究報告合著作者,他說:「我們的最新觀測暗示著地球早期可能出現的生命進化,當時最早的類似DNA分子片段形成。」該研究顯示,早期地球出現DNA的結構特性,以及它們有能力自我組織成為復雜生命形式。