地球第一个生命的诞生 地球生命的诞生之谜

在广阔的自然界里,生存着多种多样、千奇百怪的生物 。除了那些只留下化石、已经灭绝的古生物之外,世界上已知现存的动物有110多万种,还有50多万种植物和微生物 。这些生物是怎样产生的呢?生命的本质究竟是什么?
这得从有机物和无机物谈起 。
以前,人们把世界上的化合物分成两类:一类受热后保持原样,它们广泛存在于空气、海洋、土壤等没有生机的非生物界,这类物质叫做无机物;另一类物质受热以后发生根本性改变,通常只能从生物体和它们的产物里得到,这类物质叫做有机物 。
瑞典化学家贝采里乌斯认定:生命的化学完全是另一门学科,它遵循着自己的一套神秘的规律;有机物和无机物之间存在着不可逾越的鸿沟,有机物只能由活组织制造出来 。
可是,时隔不久,正是贝采里乌斯的学生、德国化学家维勒第一次用无机物氰酸铵作原料,仅仅通过加热的办法就制得了一种实实在在的有机物——尿素 。17年以后,另一位德国化学家科尔贝又用最简单的元素人工合成了有机物——醋酸 。这样一来,有机物和无机物之间的绝对界限被打破了 。
有机物都是含碳化合物,结构比较复杂,其中包括醇类、醛类、酮类、醚类等 。19世纪中叶,人们发现,在几百万种有机物里面,有两种物质是生命的基础:一种叫核酸,最早是在细胞核里被发现的;另一种是蛋白质,从加热后能凝固的蛋白体物质里得来的 。
蛋白质的大名我们早就听说过,它是构成生物体的主要物质之一,是生命活动的基础 。核酸是生命本身最重要的物质,没有它,活的机体就不能繁殖,当然也就不会出现生命 。这就告诉我们:生命是物质的,是物质发展到一定阶段的产物 。
那么,生命又是怎样开始的呢?
20世纪20年代,前苏联生物化学家奥巴林和英国生物学家霍尔登提出了生命的化学进化论 。他们认为,在生命本身进化以前,还存在着一个化学进化阶段,生命的出现是一系列化学反应的结果:第一步,原始大气和海洋里的无机物生成了低分子有机化合物;第二步,低分子有机化合物生成了高分子有机化合物;第三步,高分子有机化合物生成了能够自我复制和繁殖的原始生命体 。

化学进化论为我们描绘了一幅初期地球的图景:
原始太阳系星云慢慢地凝聚成了我们初期的地球 。初期的地球冷却以后,火山喷发出大量的气体——氢、水蒸气、氮、氨、甲烷、二氧化碳、一氧化碳等,组成了原始的大气 。
在初期的地球上,自然界进行着剧烈的活动 。天空中的闪电,喷出地面的热熔岩和热泉水,太阳发出的紫外线,来自宇宙空间的辐射,它们结合起来向原始大气进攻,把原始大气里的成分改造成为甲醛、氢化氰和其他一些与生命有关的物质 。
这些物质溶解在雨水里,落进原始海洋,通过化学反应又进一步生成氨基酸、糖类和嘧啶、嘌呤等 。要知道,生命的基础——蛋白质和核酸,恰恰是由这些有机化合物组成的 。
大大小小的有机物聚集在原始海洋里,海流把它们带到安全地带,既避开了强烈紫外线的照射,又远离放射性活跃的海底,结果它们越聚越多 。
许多亿年过去了,海洋里的简单低分子有机物质通过化学反应,变成了蛋白质、核酸等复杂的高分子有机物 。
最后,地球上终于出现了类似细胞的、具有完整新陈代谢作用的原始生命体 。
【科学小链接】

米勒的实验
1952年,还是一名研究生的美国化学家米勒,很想探索一下地球上的原始生命究竟是怎样出现的 。他模拟原始大气的条件,让加上氨、甲烷和水蒸气的气体循环流过一个电弧 。一个星期以后,米勒分析所得到的化学产物竟意外地发现其中有两种最简单的氨基酸——甘氨酸和丙氨酸 。这是一个重大的突破,在米勒的实验成功之后,很多科学家进行了一系列类似的试验 。他们用不同气体、不同组分的原始材料通过放电、紫外线、热能、电子束等自然界可能有的能源作用,合成了大多数的氨基酸,有的甚至合成了核糖、脱氧核糖、嘌呤、嘧啶以及维生素等生物有机化合物 。
【地球第一个生命的诞生 地球生命的诞生之谜】

    推荐阅读