第1个回答 2013-11-22
原始地球大气在雷电能量促使下,生成小分子的有机物。小分子的有机物在海洋中聚合成大分子的有机物。磷脂分子排列在外面成为膜,这样为细胞的出现和进化出现了可能。以后这个大分子团内可以进行一些新陈代谢活动,慢慢进化成细胞。
化学进化论,是目前大家公认的。 球与太阳系的形成约在46亿年前
��35亿年前出现了原核生物。
��寒武纪(6亿年前),菌藻类。
��奥陶纪(5亿年前),棘皮动物多样化,无脊椎动物。
��石炭纪(3.5亿年前),陆生孢子植物(蕨类)繁盛、两栖动物多样化,出现最早的爬行类。
��三叠纪( 2.3亿年前),早期恐龙、哺乳动物出现,裸子植物开始占优势。海洋无脊椎动物多样化。
��侏罗纪( 1.8亿年前),爬行动物多样化。鸟类出现。裸子植物占优势。
��第三纪中新世(2300万年前),哺乳动物、鸟类、被
子植物和昆虫发生适应辐射。
��第四纪全新世(250万年前),人类出现。
第2个回答 2013-11-22
生命发生的最早阶段为化学进化,即由无机小分子开始至原始生命形成这一阶段。原始生命则是从细胞的产生开始。细胞的继续进化。即由原核细胞进化到真核细胞、由单细胞进化到多细胞等过程都是属于生物进化阶段。化学进化的全部过程又可以分为几个连续的阶段:
一、从无机物合成有机小分子
在生物尚未出现之前,地球的大气层的成分与现在的大气层全然不同。原始大气层中含有大量的含氢的化合物(如甲烷、氨、硫化氢、氰化氢以及水蒸气等),这些气体在外界的高能作用(如紫外线、宇宙射线、闪电及局部高温)之下,就有可能合成一些简单的化合物,如氨基酸、核苷酸、单糖等。美国著名化学家尤里(H.C,Urey)在20世纪50年代初首先提出了原始地球的大气主要由甲烷、氨气、氢气和水蒸气等成分构成的假说,根据这一假说进一步提出:在原始地球的原始大气条件下,碳氢化合物有可能通过化学途径合成。
米勒的实验
在尤里假说的引导之下,美国生物学家米勒(S.Miller)(1953)用 模拟实验的方法证明在原始地球的环境条件下,无机物可能转化为有机分子。他在实验室安装了一个密闭的循环装置,其中充以甲烷、氨、氢气和水蒸气来模拟原始 大气,在密闭系统的烧瓶中加上水来模拟原始海洋,然后给烧瓶加热使水变成水蒸气并使水蒸气在密闭系统中循环,同时在装置中通人电火花模拟闪电,使密闭系统 中的气体发生反应。一个星期以后检测该系统中的冷凝水,发现其中溶解了多种有机物,包括氨基酸、有机酸、尿素等,在实验所得到的氨基酸中就有组成天然蛋白 质的氨基酸如甘氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、丙氨酸等。此后他又以类似实验得到其他的小分子有机物,如嘌呤、嘧啶等碱基及核糖、脱氧核糖等。
二、生物大分子的合成
尽管有实验证明有机小分子可以在生命出现之前的地球上产生,蛋白质和氨基酸等生物大分子才是构成生命的基石,因此生命起源的关键是有机小分子如何形成蛋白质及核酸等生物大分子。
在米勒实验之后,研究原始地球条件下有机小分子如何进化到生物大分子便成为生命起源研究中的新的实验课题。在这一研究过程中,相继形成生命的海相起源和陆相起源两个不同学派:海相起源派学者如美国生化学家卡尔文(M.Calvin)和卡恰尔斯基(A.Katchalsky)等认为在生物小分子在氰化氢等的作用之下可以在潮湿的环境中脱水而聚合生成生物大分子,并于1972年用脱水剂进行氨基酸聚合实验获得含有50个氨基酸的肽链,使海相起源论得到初步证实。有许多实验可以证明,在人工模拟原始地球的条件下,也可以制造出核酸和蛋白质。陆相起源派重要代表人物美国人福克斯(FFox)(1958)模拟原始地球的条件,将一些氨基酸溶液混合后倒人1600C一2000C的热沙或粘土中,使水分蒸发、氨基酸浓缩,经过0.5小肘至3小 时后就产生一种琥珀色的透明物质,它具有蛋白质的部分特性,因此被称为类蛋白质。福克斯等认为,在原始地球不断有火山爆发的条件下,火山喷出气体中的甲 烷、氨气和水蒸气等可能在高温条件下合成氨基酸,而氨基酸又可能通过热聚合反应而缩合为多肽。此外,也有人用模拟实验得到类似核酸的物质多聚核苷酸。实验 表明,在500C~600C时,只要有多聚膦酸酯的存在,单个的核苷酸就可以聚合为多聚核苷酸。
虽然用模拟实验的方法所得到的类似于生物大分子的产物的结构还比较简单,有序化程度比较低,功能也不够专一,与现代生命中实际存在的蛋白质和核酸相比还有 较大的差距,但可以推测,在生命出现之前地球上也已经有简单的蛋白质和核酸等生命物质形成了,但这些原始的生命物质也许要经过很漫长的演化历程才能形成更 复杂而更有序的结构。
三、多分子体系的原始生命的出现
生物大分子还不是生命,它们只有形成了多分子体系,才能显示出某些生命现象。因此,多分子体系的出现就是原始生命的萌芽。
1.奥巴林的团聚体假说
1924年,前苏联生物学家奥巴林(A.I.Oparin)在实验的基础上提出团聚体学说(CoacervateTheory),认为生物大分子蛋白质和核酸的溶液混合在一起时可以形成团聚体,这种多分子体系表现出一定的生命现象。奥巴林将明胶(蛋白质)溶液与阿拉伯胶(糖)溶液两种透明的溶液混合在一起,混合之后溶液变为混浊,显微镜下可以看 到均匀的溶液中出现了小滴,即团聚体。用蛋白质、核酸、多糖、磷脂及多肽等溶液也能形成这样的团聚体。这种团聚体直径1—500微米,外围可形成膜一样的结构与周围的介质分隔开来,能稳定存在几个小时至几星期时间,并表现出简单的代谢、生长、增殖等生命现象。
2.福克斯的微球体学说
20世纪60年代美国人福克斯(S.W.Fox)提出了微球体学说(Microsphere Theoey),强调了蛋白质在生命起源中的重要作用。他将于燥的氨基酸粉末混合加热后在水中形成了类蛋白微球体,并把它看成是原始细胞的模型。这种微球体直径较均一,在1—2微米之间,相当于细菌的大小。它表现出很多生命特征:其表面具有双层膜,能随着介质的渗透压变化而膨胀或收缩;能吸收溶液中的类蛋白质而生长,并能像细菌那样进行繁殖;在电子显微镜下还可以观察到它具有类似于细菌的超微结构。
奥巴林的团聚体假说和福克斯的微球体假说是海相起源论与陆相起源论在化学演化的第三阶段上的集中表现。由于两种假说各自都有一定的实验基础和理论基础,因此,福克斯在20世纪70年代曾著文认为,团聚体和微球体两者都是生物大分子向着原始细胞演化的可能模型。
虽然从团聚体和微球体等多分子体系中还只能看到一些原始的生命现象,但这足以使人们联想到,多分子体系经过一系列的进化就可能发展成为原始的生命。