1. 地球上的生物是怎樣變化的
生命的起源地球在宇宙中形成以後,開始是沒有生命的.經過了一段漫長的化學演化,就是說大氣中的有機元素氫、碳、氮、氧、硫、磷等在自然界各種能源(如閃電、紫外線、宇宙線、火山噴發等等)的作用下,合成有機分子(如甲烷、二氧化碳、一氧化碳、水、硫化氫、氨、磷酸等等).這些有機分子進一步合成,變成生物單體(如氨基酸、糖、腺甙和核甙酸等).這些生物單體進一步聚合作用變成生物聚合物.如蛋白質、多糖、核酸等.這一段過程叫做化學演化.蛋白質出現後,最簡單的生命也隨著誕生了.這是發生在距今大約36億多年前的一件大事.從此,地球上就開始有生命了.生命與非生命物質的最基本區別是:它能從環境中吸收自己生活過程中所需要的物質,排放出自己生活過程中不需要的物質.這種過程叫做新陳代謝,這是第一個區別.第二個區別是能繁殖後代.任何有生命的個體,不管他們的繁殖形式有如何的不同,他們都具有繁殖新個體的本領.第三個區別是有遺傳的能力.能把上一代生命個體的特性傳遞給下一代,使下一代的新個體能夠與上一代個體具有相同或者大致相同的特性.這個大致相同的現象最有意義,最值得我們注意.因為這說明它多少有一點與上一代不一樣的特點,這種與上一代不一樣的特點叫變異.這種變異的特性如果能夠適應環境而生存,它就會一代又一代地把這種變異的特性加強並成為新個體所固有的特徵.生物體不斷地變異,不斷地遺傳,年長月久,周而復始,具有新特徵的新個體也就不斷地出現,使生物體不斷地由簡單變復雜,構成了生物體的系統演化.
地球上早期生命的形態與特性.地球上最早的生命形態很簡單,一個細胞就是一個個體,它沒有細胞核,我們叫它為原核生物.它是靠細胞表面直接吸收周圍環境中的養料來維持生活的,這種生活方式我們叫做異養.當時它們的生活環境是缺乏氧氣的,這種喜歡在缺乏氧氣的環境中生活的叫做厭氧.因此最早的原核生物是異養厭氧的.它的形態最初是圓球形,後來變成橢圓形、弧形、江米條狀的桿形進而變成螺旋狀以及細長的絲狀,等等.從形態變化的發展方向來看是增加身體與外界接觸的表面積和增大自身的體積.現在生活在地球上的細菌和藍藻都是屬於原核生物.藍藻的發生與發展,加速了地球上氧氣含量的增加,從20多億年前開始,不僅水中氧氣含量已經很多,而且大氣中氧氣的含量也已經不少.細胞核的出現,是生物界演化過程中的重大事件.原核植物經過15億多年的演變,原來均勻分散在它的細胞裡面的核物質相對地集中以後,外麵包裹了一層膜,這層膜叫做核膜.細胞的核膜把膜內的核物質與膜外的細胞質分開.細胞裡面的細胞核就是這樣形成的.有細胞核的生物我們把它稱為真核生物.從此以後細胞在繁殖分裂時不再是簡單的細胞質一分為二,而且裡面的細胞核也要一分為二.真核生物(那時還沒有動物,可以說實際上也只是真核植物)大約出現在20億年前.性別的出現是在生物界演化過程中的又一個重大的事件,因為性別促進了生物的優生,加速生物向更復雜的方向發展.因此真核的單細胞植物出現以後沒有幾億年就出現了真核多細胞植物.真核多細胞的植物出現沒有多久就出現了植物體的分工,植物體中有一群細胞主要是起著固定植物體的功能,成了固著的器官,也就是現代藻類植物固著器的由來.從此以後開始出現器官分化,不同功能部分其內部細胞的形態也開始分化.由此可見,細胞核和性別出現以後,大大地加速了生物本身形態和功能的發展.
生命的起源關於生命起源的問題,很早就有各種不同的解釋.近幾十年來,人們根據現代自然科學的新成 就,對於生命起源的問題進行了綜合研究,取得了很大的進展.
根據科學的推算,地球從誕生到現在,大約有46億年的歷史.早期的地球是熾熱的,地球上的一切元素都呈氣體狀態,那時候是絕對不會有生命存在的.最初的生命是在地球溫度下降以後,在極其漫長的時間內,由非生命物質經過極其復雜的化學過程,一步一步地演變而成的.目前,這種關於生命起源是通過化學進化過程的說法已經為廣大學者所承認,並認為這個化學進化過程可以分為下列四個階段.
從無機小分子物質生成有機小分子物質 根據推測,生命起源的化學進化過程是在原始地球條件下開始進行的.當時,地球表面溫度已經降低,但內部溫度仍然很高,火山活動極為頻繁,從火山內部噴出的氣體,形成了原始大氣(下圖).一般認為,原始大氣的主要成分有甲烷(CH4)、氨 原始地球的想像圖
(左)原始大氣(右)有機物形成
(NH3)、水蒸氣(H2O)、氫(H2),此外還有硫化氫(H2S)和氰化氫(HCN).這些氣體在大自然不斷產生的宇宙射線、紫外線、閃電等的作用下,就可能自然合成氨基酸、核苷酸、單糖等一系列比較簡單的有機小分子物質.後來,地球的溫度進一步降低,這些有機小分子物質又隨著雨水,流經湖泊和河流,最後匯集在原始海洋中.
關於這方面的推測,已經得到了科學實驗的證實.1935年,美國學者米勒等人,設計了一套密閉裝置(下圖).他們將裝置內的空氣抽出,然後模擬原始地球上的大氣成分,通入甲烷、氨、氫、水 米勒實驗的裝置
蒸氣等氣體,並模擬原始地球條件下的閃電,連續進行火花放電.最後,在U型管內檢驗出有氨基酸生成.氨基酸是組成蛋白質的基本單位,因此,探索氨基酸在地球上的產生是有重要意義的.
此外,還有一些學者模擬原始地球的大氣成分,在實驗室里製成了另一些有機物,如嘌識、嘧啶、核糖,脫氧核糖,脂肪酸等.這些研究表明:在生命的起源中,從無機物合成有機物的化學過程,是完全可能的.
現在,已經有人模擬原始地球的條件,製造出了類似蛋白質和核酸的物質.雖然這些物質與現在的蛋白質和核酸相比,還有一定差別 ,並且原始地球上的蛋白質和核酸的形成過程是否如此,還不能肯定,但是,這已經為人們研究生命的起源提供了一些線索;在原始地球條件下,產生這些有機高分子的物質是可能的.
從有機高分子物質組成多分子體系 根據推測,蛋白質和核酸等有機高分子物質,在海洋里越積越多,濃度不斷增加,由於種種原因(如水分的蒸發,粘土的吸附作用),這些有機高分子物質經過濃縮而分離出來,它們相互作用,凝聚成小滴.這些小滴漂浮在原始海洋中,外麵包有最原始的界膜,與周圍的原始海洋環境分隔開,從而構成一個獨立的體系,即多分子體系.這種多分子體系已經能夠與外界環境進行原始的物質交換活動了.
從多分子體系演變為原始生命 從多分子體系演變為原始生命,過是生命起源過程中最復雜和最有決定意義的階段,它直接涉及到原始生命的發生.目前,人們還不能在實驗室里驗證這一過程.不過,我們可以推測,有些多分子體系經過長期不斷地演變,特別是由於蛋白質和核酸這兩大主要成分的相互作用,終於形成具有原始新陳代謝作用和能夠進行繁殖的原始生命.以後,由生命起源的化學進化階段進入到生命出現之後的生物進化階段.
關於生命起源的化學進化過程的研究,雖然進行了大量的模擬實驗,但是絕大多數實驗只是集中在第一階段,有些階段還僅僅限於假說和推測.因此,在對於生命起源,問題還必須繼續進行研究和探討.
蛋白質和核酸是生物體內最重要的物質.沒有蛋白質和核酸,就沒有生命.1965年,我國科學工作者人工合成了結晶牛胰島素(一種含有51個氨基酸的蛋白質).1981年,我國科學工作者又用人工的方法合成了酵母丙氨酸轉運核糖核酸(核糖核酸的一種).這些工作反映了我國在探索生命起源問題上的重大成就.
2. 從單細胞生命到人類,地球生物是怎麼進化的
行星撞擊地球後,月球誕生,藉助地球引力,地質運動不再平凡,地球地表開始成型,地球溫度逐漸降低,空氣中彌漫的顆粒全墜落到地面,形成大氣層。
3. 地球上的生物是怎樣形成的
現在陸地上的動物大都是從水中走上陸地的.在地球的演化史上,地球曾經就是一個水球,地球上最早的生命形式就是從水中誕生的.人類與其它水生哺乳動物有很多相似之處.一些科學家認為,早期的人類就曾生活在水中. 根據岡瓦納大陸理論,大約800萬年前,有那麼一種類猿的樹棲動物被高跡稱為現代人和猿最近的共同祖先,它們居住於非洲的茂密森林之中並轎.後絕念肆來這種動物的後代分成了兩支,分道揚鑣,一支是進化成了人的靈長類,而另一支繼續留在森林中成了現代猿. 但是,一個新的科學發現卻讓這種理論難以自圓其說:非洲草原的出現在人類學會用雙腳行走之後. 有什麼理論可以解釋人與猿之間分道揚鑣的原因呢?有一些科學家相信,那些樹猿從樹上下來,來到了平坦的棲息地,不是土壤和青草覆蓋的平地,而是水中.早期人類生活了近幾百萬年,在走上陸地前,已脫掉了毛發,進化出自身獨特的特性,這種觀點叫做「水猿理論」.
4. 地球上的生物演變過程是怎樣的
我們只知道,地球是由水和岩石組成了,它與其他的星體不同的地方就是它可以孕育生命,它是千千萬萬種生物賴以生存的地方,是我們在浩瀚的宇宙中惟一的安全的港灣。但是地球是怎樣的發展的呢?在浩瀚的宇宙中又是哪種力量造就了這顆神秘的行星呢?
地球為人類提供了水、空氣、和食物,地球彷彿就是專門為人類的誕生所打造的。在50億年前,地球還沒有誕生。當時在銀河系中,地球目前所在的位置只是一團氣體和空氣。科學家們稱其為分子雲,它是由數百顆死亡的恆星的碎片組成的,這團分子雲開始慢慢自轉,在分子雲慢慢縮小後,地球的自轉速度加快,同時又在太空中吸收物質能量,使分子雲中心溫度上升,最後這團縮小後的分子雲就演變成了今天的太陽,剩餘的分子雲由於高速運轉,經過氣體和灰塵擴散成了一個大圓盤,就變成了地球和其他行星。
有的科學家認為,月球的誕生是由於地球的作用。大約在38億年前,某星體突然與地球碰撞,許多的飛散的碎片在地球的吸引下,就變成了的月球。
在地球誕生了5億年之後,地球上有了海洋。在海洋里,各種物質相互作用,產生了有機物,誕生了最原始的生命。大約在20億年前,海洋中的海藻類大量繁殖,產生的光合作用形成了氧氣供給大氣。
在海洋里,部分物質下沉,較輕的物質上升,海洋中形成了海嶺的兩側運動,大約在19億年前,生成了超大陸。那個時候的超大陸上還沒有真正的生命物種,由於地球磁場和臭氧層形成,生物避免了宇宙射線和紫外線的輻射。大約在5億年前,生物的種類逐漸增加。
首先是植物,接著是魚類和兩棲動物開始由海洋轉向陸地生活。大約在2億年前,超大陸又進行了一次分裂。由於火山的頻繁爆發和地震,適者生存,許多的低級植物開始滅絕,只有高級植物才適應了環境,生存了下來,於是就開始出現了爬行類植物。
就這樣,地球上的生物大量的生物滅絕,而後又出現了較高級生物出現。大約在2億800萬年前,恐龍在地球上出現,到了侏羅紀,由於地球氣候變暖,許多的恐龍開始大型化。在6500萬年前,恐龍滅絕。在恐龍滅絕後,哺乳動物佔到了主導地位,不斷的進化、繁榮。
有的人認為,大約在500萬前,哺乳動物類的部分靈長類動物在非洲進化成了猿人。在1萬2000年前的第四紀冰川期,人類就開始各地遷徙擴散。
雖然我們都生活在「地球村」,都知道地球是屬於宇宙的一顆行星,但是你對地球的認識有多少呢?
5. 地球上的生物是怎麼來的
地球上的第一個生物,許多人認為是病毒一類的非常簡單的生物,他只是有核酸和蛋白質外殼組正的物質。
值得慶幸的是,在原始地球上有各種形式的能量可供利用。首先,原始大氣沒有臭氧層,陽光中的紫外線可以毫無顧忌地進入大氣,這為地球帶來了能量。其次,原始大氣中會出現閃電,閃電是一種能量釋放現象。再次,原始地球上火山活動頻繁,火山噴發可以釋放大量熱量。
6. 地球上的生物是怎樣形成的
大約30億年前,大雨停止後,地球進入了另一個發展階段。地球的原始大氣中含有氨(NH3)、甲烷(CH4)、氰化氫(HCN)、硫化氫(H2S)、二氧化碳(CO2)、氫氣(H2)、水(H2O)等成分,但沒有游離的氧氣,大氣中的一些氣體和地殼表面的一些可溶性物質溶於水中,在宇宙射線、太陽紫外線、閃電、高溫等的作用下而自然合成了一系列的小分子有機化合物,例如氨基酸、核苷酸、單糖、脂肪酸等,匯集在原始海洋中,形成霍爾丹所謂的「原始湯」,從而為生命的誕生准備了必要的條件。其中具有四價鍵的碳,特別能同其他元素結合而形成多種物質。現在約有2000種以上的有機化合物中都含有碳(現在已知各種有機化合物約200萬種)。如果沒有碳的存在,也就沒有生命的誕生了。近幾十年來,科學家曾用射線輻射具有與海洋的原始撎酪簲成分相似的混合物,由此產生了少量的在生命的基礎物質中也具有的有機分子。當氨基酸、核苷酸、單糖、脂肪酸等有機小分子物質形成之後,在適當的條件下,它們可以進一步形成復雜的有機物質。例如蛋白質、核酸、多糖、類脂等大分子物質。其中蛋白質和核酸的形成對於生命現象具有非常重要的作用,對於它們的形成主要有兩種觀點:(1)陸相起源。他們認為聚合反應是發生在火山的局部高溫地區,聚合生成的生物大分子經雨水沖刷匯集到海洋,並在一定的條件作用下,繼續發展成為復雜的有機物質;(2)海相起源。認為在原始的海洋中的氨基酸和核苷酸等小分子有機物可以被吸附於粘土一類物質的活性表面,而在適當縮合劑(如羥胺類化合物)存在時,可以發生聚合反應。生物大分子並不能獨立表現生命現象,只有形成了眾多的、乃至成百萬的已蛋白質、核酸為基礎的多分子體系時,才能表現生命萌芽。而生物大分子在溶液中自動聚集,從而形成各種獨立的多分子體系,出現團聚體或微球體。由於多分子體系可以起到有機表面的催化作用,而反過來作用於各類單體的聚合,促使產生更高級的蛋白質和核酸,然後通過有序性逐漸提高的長期過程,其結構、機能便愈益復雜和完善,由此產生出原始生命。
7. 地球上的生物是怎麼來的
地球生命源於陸地還是海洋,抑或由小行星從宇宙某個遙遠的地方攜帶而來?至今,有關地球生命的起源問題仍然是令科學家費盡心思的不解之謎。他們常常各持己見,莫衷一是。我們居住的行星大約形成於46億年前,從某種程度上說,在一個無法確定的時間,一定是發生了什麼情況,因為這顆毫無生氣的天體開始接納與岩石和水迥然不同的某些東西。氮和碳分子進化為DNA,一種微生物在宇宙星際間四處旅行……不容置疑的事實是,這種微小的分子出現數百萬年之後,原始的單細胞體誕生了,後來慢慢又出現了越來越復雜的水生生物,它們最終登陸陸地,從此各種生物在地球上大規模地繁衍並蔓延開來。
今天,地球上大約存在200萬種不同種類的生物。但所有種類的生物都發端於同一種物質——一種到某種程度時能啟動生命歷程的物質。這是一種什麼物質呢?本文將闡述有關地球生命的最新理論和最新研究成果。
在太空中游弋的一些天體的碎片猶如宇宙中的一夥「強盜」,遲早要沖撞某個天體。但是與地球發生碰撞的一些彗星和小行星,也許因此而成為地球生命的創造者。很有可能是一顆彗星(由岩石和冰構成的天體)把大量的水帶到地球,假若沒有水,地球可能永遠是一顆乾燥的行星。
義大利從事外空生物學研究的27個科研小組的協調員克里斯蒂亞諾·科斯莫維奇認為:「無論是生命的誕生還是進化,彗星和小行星肯定發揮了至關重要的作用。最近在小行星中發現了有機分子,也就是構成生物的分子。這些最新發現使人不得不再次重新考慮阿恆尼斯於1907年提出的胚種假說,這種假說認為,正是彗星和小行星這樣的天體在地球上播撒下生命的種子,這些天體有點像公共汽車,把有機物質,有時甚至是很復雜的物質,從太陽系的一顆行星運送到另一顆行星上,而且有人認為它們同時還帶來了細菌。」
但是,這位外空生物學家補充說,巨大無比的隕星也造成了真正的自然災難,真是禍從天降。「一方面,這些現象導致許多生物物種比如恐龍的滅絕,但恰恰也因此同時促進了生命形態的發展,例如恐龍的滅絕使哺乳動物繁衍得更快,然後是人類的興盛。」