生命的起源是什麼

  生命是生物的組成部分,是生物具有的生存發展性質和能力,是生物的生長、繁殖、代謝、應激、進化、運動、行為表現出來的生存發展意識,那麼,呢?

  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複雜的化學過程,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 原始地球的想象圖

  ***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,最後彙集在原始海洋中。

  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,在實驗室裡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。

  從有機小分子物質形成的有機高分子物質 蛋白質、核酸等有機高分子物質,是怎樣在原始地球條件下形成的呢?有些學者認為,在原始海洋中,氨基酸、核苷酸等有機小分子物質,經過長期積累,相互作用,在適當條件下***如吸附在粘土上***,通過縮合作用或聚合作用,就形成了原始的蛋白質分子和核酸分子。

  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,在海洋裡越積越多,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,外面包有最原始的界膜,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複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裡驗證這一過程。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。