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探索人类生命的起源生命是怎样来的

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来源: 作者: 2019-05-16 23:57:20

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地球上生命诞生的秘密,生命是怎样来的?人类生命的起源又是什么?地球上的一切是固定法则还是偶然性事件?

地球上有各种各样的自然现象,其中最美丽、最动人的要数生命现象了:小到昆虫,大到体形庞大的鲸鱼;从最简单的单细胞生物,到最复杂、进化程度最高的人类,无一不绽放着生命的光芒。然而,生命是怎样产生的呢?

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几千年来,人类一直渴望揭开这个秘密,并为此付出了努力。可直到今天,人们仍没有找到这个问题的答案。生命之谜太神奇了。科学家们进行了许多艰苦的探索和实验,希望能科学地解释生命的起源,并提出了各种各样的假说和理论。其中“自然产生说”就是最古老的假说之一。

公元前4世纪,亚里士多德就认为从非生命的物资中,生命可以自然地产生出来。依照他的说法,蜜蜂、萤火虫或蠕虫这样的生物可能是由粘液和早晨的露水或粪土的混合物形成的。1直到13世纪,人们还相信亚里士多德的这种观点,认为从树上能长出小羊来。更有趣的是,17世纪的比利时医生范·赫尔蒙特还开了一个药方子,说是照方子中的办法就可以生出小老鼠来。方法很简单,就是把破衬衣用人体汗水浸透,然后和小麦放在一起,塞进一个瓶子里,等到它们发酵以后,小老鼠就会从发酵的破衬衣和小麦中长出来。这个荒谬的方子自然是不会成功的。

1864年,法国化学家巴斯德进行了著名的“曲颈瓶”实验:他把肉煮好捞起来扔掉,只留下煮沸的肉汤,再把肉汤倒入烧瓶里,然后把烧瓶的瓶颈弄成S形,以便通入新鲜空气,同时阻挠任何细菌或微生物随空气飘入瓶子里。实验结果表明,即使在这样S形的长颈瓶子里,连最简单的生命——微生物都不会自然发生。这个实验说明了自然发生说的荒谬性,人们只能另寻解释生命产生的途径。

另外,还有一种观点是“宇宙产生说”。这类观点认为生命来源于太空,运载生命种子来到地球的“飞船”就是陨石,陨石通过撞击地球的方式,把生命种子播撒到地球上。由于地球的环境条件适宜生命活动,所以来自宇宙的生命就生存发展起来。

19世纪70年代,霍伊尔、维克拉玛辛等科学家在遥远的恒星周围的尘粒中发现了一些奇怪的物质,他们猜想这些物质是生命的遗痕。由此,他们做出以下推断:

一颗与太阳相仿的不知名的恒星,其轨道中运行着一颗体积极小的彗星。在这颗微小的彗星体内,有一个只能在显微镜下才能看到的胞子,它就是外星生命的“种子”。胞子正静静地躺着,处于休眠期。过了若干年,恒星的引力突然发生了变化,导致这颗彗星从原轨道上脱离出来,飞向太空。

在后来长达1亿多年的时间中,它独自遨游在广漠、寂静而冰冷的宇宙空间里,直到它偶然闯进了太阳系。几颗巨大的气体状行星快速划过它身旁,然后,一颗庞大的、夹杂着片片褐色的蓝色星球离它愈来愈近,这个蓝色的星球就是地球。这颗彗星与无数陨星碎片夹杂在一起,猛烈地撞击在地球上,彗星被撞得碎裂开来。

在彗星体内休眠了几亿年的胞子被抛进了地球表面温暖的海洋中。这颗珍贵的生命种子,遭到了某种催化作用,在经过了一系列化学反应和生物反应以后,构成了最原始的生命。从此,地球上有了生命。这种生命的原始起源大约产生在33亿年前,地球上从此开始了一个全新的、有生命的时代,从一个无生命的星球变成了生机勃勃的行星,并且愈来愈美丽。年轻的地球曾是一颗“暴躁”的星球,是暴雨和火山塑造林文龙暂无意法律追究舒琪:得饶人处且饶人
了它的外形。

射电天文学和宇宙化学的迅速发展为人类研究生命起源提供了契机。20世纪60年代,科学家们发现在宇宙空间中有大量的有机份子,同时也在那些落入地球的陨石中发现了近20种氨基酸和10多种烃类物质。但是,宇宙产生说只解释了生命是从宇宙空间移居到地球上来的,并没有揭示出生命起源的真正原因。1953年,美国化学家米勒做了一个关于生命起源的实验,从而完全否定了维克拉玛辛和霍伊尔等人的假说。

斯担利·米勒是美国圣迭戈大学的一位科学家,他于1953年进行了一个有趣的化学实验。他先把氨气、甲烷、氢气和水蒸气等气体,按照“地球原始状态”时的组成比例混合在一起,装入一个玻璃瓶中。然后,他用电流模拟闪电,轰击这些气体。闪电是今天常见的气候现象,同时它也很古老,它在地球最原始时期就存在了。

一个星期后,米勒惊喜地发现,在玻璃瓶中出现了一种橘黄色气体,这是以前没有的。米勒对这类气体进行了测定,测出大量氨基酸等有机物资存在于这一气体中。此后,德国的科学家格罗茨和维森霍夫也进行了与米勒相类似的实验,他们先按照“地球原始状态”配置气体,然后用紫外线长时间照耀这些气体,结果也得到了氨基酸。

在20世纪60年代,科学家奥罗利用氰化氢等物质,成功地合成了生命物质腺嘌呤,它是核酸的重要组成成分之一。1963年,波兰的佩鲁马等科学家利用紫外线照射,得到了一种在生命体中用于传输能量的重要物质ATP(adenosine-triphosphate,腺嘌呤核苷三磷酸)。这些实验有力地证明:在一定的能量条件和物资条件下,无机物转化为有机物、简单的有机物转化为复杂的生命物质的进化进程,即使没有生物酶的作用,也完全有可能在地球上实现。

就这样,一种新的学说——化学进化说,开始被越来越多的人接受。这个学说认为,早期地球的大气中存在着大量有机分子,这些有机分子在漫长的时间里逐渐产生了一种相互关联的结构,这种结构能临时组合在一起。又过了好久,这种分子周围出现一层黏稠状的东西,它能随着外界环境的变化,排放出一部分有机分子,也能接受另一类有机分子。

这种复合化的份子被看做是最初的生命情势,它已经具备了最简单的代谢和繁殖功能,构成了生命的基本特性。这种最低级的生命情势结构极其简单,连今天最简单的微生物都比它复杂许多,但它们已经具有了生命的基本特征,能靠自然选择来进化成各种各样的高级生物体。

但是地球生命诞生的奥秘仍没有解开。科学家们发现,在太阳系的八大行星中,木星、土星、海王星和天王星的大气成份主要是氨气、甲烷,而火星、金星等类地行星的大气,则主要是二氧化碳。于是,有人提出了这样的问题:为什么就可以断定“原始状态”时的地球大气中,一定含有甲烷而不是二氧化碳呢?

德国和法国的两位科学家在格陵兰38亿年前形成的古老的石英岩层中,发现了单细胞有机物的内含物。这种细胞外观上呈椭圆形或是丝状体,一般具有鞘。它的内含物由生命物质组成;它的细胞壁和鞘的结构以及繁殖方式,与现代的酵母菌几近相同。这样的单细胞有机物大约需要5亿年时间才能构成。因此可以推测,生命应当在43亿年前才开始构成。

根据最新的考察结果,人们认识到生命的出现与行星的诞生几乎是在同一时期实现的。美国科学家经研究发现,在其所含有的能量的作用下,普通的泥土也可以合成氨基酸等生命物质。科学家还发现,地球上凡是有深而大的断裂带的地方总会有许多大型油气藏。这表明在地球内部曾经发生过有机物的大规模合成。我们有理由相信,终有一天人类将解开生命起源之谜。

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