地球上的一切生物最初是从哪里来的?是怎样形成的?

如题所述

1. 地球上的第一个生物被认为是病毒,它由核酸和蛋白质外壳组成。这些基础的生物大分子是由自然界中的无机分子在特定条件下形成的,随后发展出了生命。
2. 大约50亿年前,宇宙中的一团气体尘埃云形成了原始太阳系。47亿年前,原始太阳系中的气体尘埃云又凝聚形成了地球。当时地球非常冷、荒凉,没有复杂的结构物质,当然也没有生命。生命随着原始大气的形成开始孕育。
3. 早期太阳系中的天体频繁与幼小的地球相撞,这增大了地球体积,并将内部加热。这些撞击不断地发生,使得地球内部积累了大量的热能。地球的平均温度高达几千摄氏度,内部的金属和矿物变成了融融的炽热岩浆。岩浆在地球内部剧烈运动,不时冲出表面形成火山爆发。在原始地球上,火山爆发非常频繁。
4. 火山爆发释放出地球内部的气体,形成了原始大气。然而,这时的地球上仍然没有生物分子。随着时间的积累,原始大气中的水蒸气越来越多,地球表面温度开始降低。当降低到水的沸点以下时,水蒸气化作大雨降落地面,形成了最初的海洋,这为生命的诞生准备了摇篮。
5. 原始大气的主要成分包括一氧化碳、二氧化碳、甲烷、水蒸气和氨气。这些简单的气体分子要想成为生物分子,就必须变得足够复杂。合成复杂物质需要消耗能量。幸运的是,原始地球上存在各种形式的能量,如紫外线、闪电和火山爆发。
6. 简单的气体分子在吸收能量后变得活跃,进而产生化学反应,形成复杂的生物物质。美国科学家米勒是第一位模拟原始地球大气条件,成功合成复杂生物物质的科学家。
7. 氨基酸和核苷酸是动植物体内普遍存在和最重要的两种生物小分子,它们是构建生命大厦的砖块和石头。在原始地球上,自然合成的氨基酸和核苷酸随雨水汇集到湖泊海洋里。矿物粘土吸附这些生物小分子,金属离子催化下,氨基酸和核苷酸连接形成更复杂的蛋白质和核酸分子。
8. 核酸是生物的遗传物质,携带生命信息并自我复制。原始地球上首先出现的复杂分子可能是RNA,因为它简单且某些RNA分子具有酶活性,能够自我复制。然而,要真正证明RNA是最早的遗传物质仍存在问题。
9. 近年来,生物学家发现蛋白质也可以作为遗传物质,因为它们具有规则的分子结构和遗传信息传递的能力。蛋白质由氨基酸组成,能够传递遗传信息。
10. 在原始地球上,最早能够自我复制的分子可能是蛋白质。蛋白质既能存储或传递遗传信息,又能执行特定的生物学功能,这对原始生命来说是非常经济的。随着生命进化,蛋白质存储或传递遗传信息的功能交给了RNA,然后出现了更稳定的DNA,成为现代生物的遗传物质。
11. 在没有发现地外生物之前,我们不能确定地球生物是偶然产生还是必然产生。
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