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第4章 奇妙的生命起源与演化

在广袤的地球上,生活栖息着形形色色的生物,有种类纷繁的花草树木,有形态千奇百怪的虫鱼鸟兽,有形体纤细难辨的细菌病毒。这些形态各异的生物,有的生活在平原高山,有的生活在江河湖海。在酷热的热带沙漠、在严寒的南极北极、在暗无天日的海底深渊,都有生物的踪迹。可以这样说,生物遍布地球上的每个角落,无处不在,随处可见。正是这些形形色色、千姿百态的众多生物,构成了现在这个生气盎然的生物界。那么,这些种类众多的生物是从哪里来的呢?每种生物的最早祖先又是谁?让我们一起穿越时空隧道,探索生命起源,去找寻生命的源头吧!

由于地球的诞生、地貌特征的演化以及生命的产生过程是在数十亿年前进行的事件,人类依靠目前的科学知识对地球上生命的演化历程,至今无法做出准确的、科学的解释。

因此,对于生命起源的解释和理解,众说纷纭。

到目前为止,大多数人比较认同的说法是:地球在刚形成之时,结构松散,质量不大,引力也小,温度很低。后来,由于地球不断收缩,地球温度不断升高,岩浆活动就非常激烈。火山爆发十分频繁,地壳也不断发生变化,同时喷发出大量气体。

地球的体积不断缩小,引力也随之增加。到后来,火山喷发出的气体无法摆脱地球的引力,从而围绕着地球,构成了“原始地球大气”。原始大气由多种成分组成,水蒸气便是其中之一。

喷到空中的水蒸气达到饱和时,在一定的条件下,便冷却成云致雨,落到地面上。

从原始大气中产生的降水,聚集在了低洼处,以后逐渐积累形成湖泊和河流,最后汇集到地表最低区域,从而形成了原始的海洋。

生命的起源,是原始地球内部化学物质长期进化的结果,而原始海洋就是生命诞生的摇篮。

在原始地球的大气中,存在着大量的无机小分子。这些无机小分子在一定条件下,与宇宙射线、紫外线、天空放电、陨星穿越大气引起的冲击波以及火山喷发所放出的能量相互作用,形成了有机小分子物质。后来,大气中的有机小分子,被持续不断的降水冲刷到原始海洋之中。

广阔的原始海洋,各种物质汇集在一起,气象万千,大量的氨基酸、核苷酸、单糖等有机物,就源源不断产生出来了。在以后的演化过程中,一些氨基酸形成了原始的蛋白质分子,核苷酸形成了原始的核酸分子,这两种物质的形成,意味着生命的出现,从此形成了重要的物质基础。

此后,以原始蛋白质和核酸为主要成分的高分子有机物,在原始海洋里经过漫长的积累、浓缩、凝集而形成了具有一定性状的、独立的多分子体系。这种体系,初步具有了原始的物质交换作用,但还不具备生命的特征。

直到经历更加漫长的演化过程,蛋白质与核酸的相互作用,使其中一些多分子体系的结构和功能产生了变化,并形成了原始的生命。原始生命,能把同化作用和异化作用统一为一体,并具有原始的新陈代谢和进行繁殖的功能。

原始的生命,应该是一些原始的单细胞,结构简单,而且十分脆弱。原始的细胞,又经历漫长演化后,原核生物进化成了真核生物,结构趋于复杂,生物的演化进程明显加快。

单细胞的真核生物向多细胞的动植物的转变,是生命历史中的重大演化事件。大约在5亿多年前,多细胞生物迅速、大量涌现,单细胞生物在生物界的主角地位,很快被多细胞植物和动物取代了。

在以后的进化过程中,植物由水生走上了陆地,最终发展出庞大的裸子植物、被子植物群落,并成为今天地球上最重要的生态景观。动物界中,无脊椎动物和有脊椎动物先后登陆,两栖、爬行、哺乳、鸟类动物相继出现,地球上的生物群落,从此展现了生机勃勃的景象。

在距今6500万年的新生代,和人类关系十分亲近的灵长目的猿类出现了。然后在漫长的时间里,猿类的一支开始了向人类的进化过程。双足直立行走,使古猿的双手解放出来,制造工具让古猿逐渐区别于其他动物。脑部结构的改变使现代人最终形成了。

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