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地球上最早的生物是什麽?

地球上的第壹種生物,很多人認為是病毒之類的很簡單的生物。它只有核酸和蛋白質的外殼。

而他是由基本的生物大分子組成的,是自然界中的無機分子在壹定條件下形成的,然後發展出來的。從此,地球上有了生命。以下是詳細介紹:

神秘的生命起源

大約50億年前,宇宙中彌漫的緩慢旋轉的氣體和塵埃雲形成了原始的太陽系。到47億年前,原始太陽系中的壹些氣體和塵埃雲凝結形成了最初的地球。新生的地球非常寒冷荒涼。沒有復雜的材料,肯定不會有生命。生命始於原始大氣的誕生。

在太陽系早期,壹些原始天體頻繁與年輕的地球發生碰撞,壹方面增加了地球的體積,另壹方面將運動的能量轉化為熱能儲存在地球中。碰撞不斷發生,大量熱能積聚在地球裏。地球的平均溫度高達幾千攝氏度,裏面的金屬和礦物質已經變成了熾熱的巖漿。巖漿在地球內部劇烈運動,不時沖出地表,形成火山噴發。在原始地球上,火山爆發非常頻繁。隨著火山的噴發,地球內部的壹些氣體不斷釋放出來,形成了原始大氣。然而此時地球上仍然沒有生物分子。

在後來的歲月裏,由於原始大氣中水汽的積累,地球表面溫度開始降低。當它降到水的沸點以下時,水蒸氣變成傾盆大雨,落到地面上。傾盆大雨日夜不停,形成了最初的海洋,為生命的誕生準備了搖籃。

那時,地球表面的溫度仍然很高。到大約36億年前,海水的溫度已經下降到80℃左右,但在此之前,原始生命已經悄然孕育。

生命的誕生與原始大氣密切相關。據推測,原始大氣的主要成分是壹氧化碳、二氧化碳、甲烷、水蒸氣和氨。如果這些簡單的氣體分子想要變成生物分子,它們必須變得足夠復雜。合成復雜物質需要能量。

幸運的是,在原始地球上有各種形式的能量可供利用。首先,原始大氣中沒有臭氧層,陽光中的紫外線可以肆無忌憚地進入大氣,給地球帶來能量。其次,原始大氣中會出現閃電,這是壹種能量釋放的現象。再次,原始地球上火山活動頻繁,火山噴發可以釋放大量熱量。

簡單的氣體分子在吸收能量後,會變得異常活躍,進而產生化學反應,形成復雜的(有生命的)物質。美國科學家米勒是第壹個通過模擬原始地球的大氣條件成功合成復雜(有生命)物質的科學家。

第2集生命是如何誕生的

米勒設計了壹套玻璃儀器。球形玻璃容器模擬原始地球大氣層,主要包括氫氣、甲烷和氨氣。實驗過程中需要將燒瓶中的水燒開,模擬原始海洋中的蒸發現象。球形火花室外接高頻線圈,使電極連續放電,模擬原始地球大氣中的放電現象。放電持續了壹周,令米勒驚訝的是,實驗中產生了多種氨基酸。

氨基酸和核苷酸是動植物中最常見和最重要的兩種生物小分子。他們是建造生命大廈的磚塊和石頭。

從不是生物體基本結構單位的無機小分子變成生物小分子,無疑是生命進化的關鍵壹步。但因為生物小分子畢竟太簡單,只有進化成更復雜的生物大分子後,才有生命誕生。

在原始地球上,自然合成的氨基酸和核苷酸隨雨水匯集在湖泊和海洋中。礦物粘土會吸附周圍的這些小生物分子。在銅、鋅、鈉、鎂等金屬離子的催化下,許多氨基酸分子通過去除水分子連接在壹起,形成更復雜的分子,即蛋白質分子。同樣,許多核苷酸分子可以通過去除水分子連接在壹起,形成更復雜的分子,即核酸分子。

核酸是生物的遺傳物質,生物的生長、繁殖、行為和代謝的信息都包含在核酸分子中的核苷酸序列中。可以說每壹個核苷酸序列都是壹篇記錄生命信息的文章,寫出來的字就是核苷酸。核酸是生命的信息分子,對生命絕對重要。而核酸的功能是通過蛋白質來實現的,甚至核酸本身的復制也需要蛋白質的參與。

在原始地球的湖泊海洋中出現核酸和蛋白質之後,可能有人會認為生命誕生了,因為自然界的壹些病毒是由核酸和蛋白質組成的,類病毒更是簡單得可憐,只是壹個核酸分子,它可以侵入植物細胞,使植物生病。馬鈴薯紡錘塊莖疾病是這種類病毒感染的結果。

病毒和類病毒只能在活細胞中存活和繁殖,它們是否是壹種生命形式還存在爭議。

為了適應環境,在進化過程中,生物必須從簡單進化到復雜,從低級進化到高級。而壹個簡單的分子在繁殖的過程中是無力聚集其他物質在自身周圍的,它必須形成壹個具有壹定結構的復雜實體。

在原始海洋中,隨著時間的推移,自然合成的生物大分子濃度越來越高,最終形成具有壹定形態結構的分子實體,進壹步演化為最原始的生命。

第三集遺傳物質的進化

眾所周知,核酸是當今地球上所有生物的遺傳物質。它攜帶生命信息,可以自我復制。核酸有兩種:壹種是核糖核酸,也叫RNA。在RNA病毒和類病毒中,RNA攜帶所有生命信息;另壹種是脫氧核糖核酸,也叫DNA,是目前大多數生物的遺傳物質。

種種跡象表明,原始地球上的第壹個復雜分子可能是RNA。為什麽這麽說?

首先,RNA分子相對簡單,只有壹條鏈,而DNA分子非常復雜,有兩條鏈。根據進化定律,簡單的分子總是先出現。其次,DNA分子的自我復制離不開酶。酶的本質是蛋白質。在原始地球上,在蛋白質產生之前,DNA分子無法完成自我復制。但是,有些RNA分子本身具有酶的活性。在原始的地球條件下,即使沒有蛋白質,RNA也能完成自我復制。

在《生命起源》中,RNA先出現的理論可以被科學界更多的學者接受。但是,要真正證明RNA是最早的遺傳物質,還有很多問題。最大的問題是在模擬的原始條件下合成RNA非常困難。

長期以來,人們壹直認為只有核酸才是遺傳物質。近年來,生物學家發現瘋牛病和瘋羊病的病原體是朊病毒,而朊病毒的本質是蛋白質,蛋白質可以自我復制,這啟發了人們蛋白質也可以作為遺傳物質。

事實上,和核酸壹樣,蛋白質也有規則的分子結構和螺旋結構。科學家經過長期研究發現,蛋白質完全具備遺傳物質的條件,可以儲存、復制和傳遞生命信息。

眾所周知,蛋白質是由氨基酸組成的。通過氨基酸與氨基酸的配對,遺傳信息可以傳遞給下壹代。

通過實驗,劉次全研究員提出了氨基酸的配對模型,並在此基礎上繪制了非常有特色的遺傳密碼表。

在原始地球上,最早能自我復制的分子可能是蛋白質。那時,蛋白質不僅能儲存或傳遞遺傳信息,還能執行特定的生物學功能。

對於原始生命來說,蛋白質的這種特性是非常經濟的。後來隨著生命的進化,蛋白質把儲存或傳遞遺傳信息的功能交給了RNA。然而,RNA不夠穩定。隨著生命的不斷進化,DNA又出現了,DNA就是後來出現的遺傳物質。

DNA作為遺傳物質的優勢在於:首先,與RNA相比,DNA的某些部分缺少氧原子,氧原子非常活躍,使DNA更加穩定,能夠更好地保存生命信息;其次,RNA是單鏈的,如果被破壞,生命信息必然會丟失,而DNA是雙鏈的。壹條鏈條損壞後,可以根據另壹條鏈條進行修復,因此生命信息不易丟失。

所以,今天地球上的生命選擇DNA作為遺傳物質,也是自然界生物長期進化的結果。

但是,在發現地外生命之前,地球上的生命是偶然的還是必然的,還不能確定。

我的答案應該是標準答案,樓主看看是不是!

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