生命是怎樣誕生的?

General 更新 2023年10月15日

生命如何形成的？？？

地球在宇宙中形成以後，開始是沒有生命的。經過了一段漫長的化學演化，就是說大氣中的有機元素氫、碳、氮、氧、硫、磷等在自然界各種能源（如閃電、紫外線、宇宙線、火山噴發等等）的作用下，合成有機分子（如甲烷、二氧化碳、一氧化碳、水、硫化氫、氨、磷酸等等）。這些有機分子進一步合成，變成生物單體（如氨基酸、糖、腺甙和核甙酸等）。這些生物單體進一步聚合作用變成生物聚合物。如蛋白質、多糖、核酸等。這一段過程叫做化學演化。蛋白質出現後，最簡單的生命也隨著誕生了。這是發生在距今大約36億多年前的一件大事。從此，地球上就開始有生命了。生命與非生命物質的最基本區別是：它能從環境中吸收自己生活過程中所需要的物質，排放出自己生活過程中不需要的物質。這種過程叫做新陳代謝，這是第一個區別。第二個區別是能繁殖後代。任何有生命的個體，不管他們的繁殖形式有如何的不同，他們都具有繁殖新個體的本領。第三個區別是有遺傳的能力。能把上一代生命個體的特性傳遞給下一代，使下一代的新個體能夠與上一代個體具有相同或者大致相同的特性。這個大致相同的現象最有意義，最值得我們注意。因為這說明它多少有一點與上一代不一樣的特點，這種與上一代不一樣的特點叫變異。這種變異的特性如果能夠適應環境而生存，它就會一代又一代地把這種變異的特性加強併成為新個體所固有的特徵。生物體不斷地變異，不斷地遺傳，年長月久，周而復始，具有新特徵的新個體也就不斷地出現，使生物體不斷地由簡單變複雜，構成了生物體的系統演化。

地球上早期生命的形態與特性。地球上最早的生命形態很簡單，一個細胞就是一個個體，它沒有細胞核，我們叫它為原核生物。它是靠細胞表面直接吸收周圍環境中的養料來維持生活的，這種生活方式我們叫做異養。當時它們的生活環境是缺乏氧氣的，這種喜歡在缺乏氧氣的環境中生活的叫做厭氧。因此最早的原核生物是異養厭氧的。它的形態最初是圓球形，後來變成橢圓形、弧形、江米條狀的杆形進而變成螺旋狀以及細長的絲狀，等等。從形態變化的發展方向來看是增加身體與外界接觸的表面積和增大自身的體積。現在生活在地球上的細菌和藍藻都是屬於原核生物。藍藻的發生與發展，加速了地球上氧氣含量的增加，從20多億年前開始，不僅水中氧氣含量已經很多，而且大氣中氧氣的含量也已經不少。細胞核的出現，是生物界演化過程中的重大事件。原核植物經過15億多年的演變，原來均勻分散在它的細胞裡面的核物質相對地集中以後，外面包裹了一層膜，這層膜叫做核膜。細胞的核膜把膜內的核物質與膜外的細胞質分開。細胞裡面的細胞核就是這樣形成的。有細胞核的生物我們把它稱為真核生物。從此以後細胞在繁殖分裂時不再是簡單的細胞質一分為二，而且裡面的細胞核也要一分為二。真核生物（那時還沒有動物，可以說實際上也只是真核植物）大約出現在20億年前。性別的出現是在生物界演化過程中的又一個重大的事件，因為性別促進了生物的優生，加速生物向更復雜的方向發展。因此真核的單細胞植物出現以後沒有幾億年就出現了真核多細胞植物。真核多細胞的植物出現沒有多久就出現了植物體的分工，植物體中有一群細胞主要是起著固定植物體的功能，成了固著的器官，也就是現代藻類植物固著器的由來。從此以後開始出現器官分化，不同功能部分其內部細胞的形態也開始分化。由此可見，細胞核和性別出現以後，大大地加速了生物本身形態和功能的發展。

生命的起源

關於生命起源的問題，很早就有各種不同的解釋。近幾十年來，人們根據現代自然科學的新成就，對於生命起源的問題進行了綜合研究，取得了很大的進展。

根據科學的推算，地球從誕生到現在，大約有46億年的歷史。早期的地球是熾熱的，地球......

世界上第一個生命是怎麼產生的

古生物學家告訴我們,大約在 36 億年前,第一個有生命的細胞產生.

生命的起源和細胞的起源的研究不僅有生物學的意義,而且有科學的宇宙觀的意義.細胞的起源包含三個方面；①構成所有真核生物的真核細胞的起源；②與生命的起源相伴隨的原核細胞的起源；③最新發展的三界學說,即古核細胞的起源.

生命的起源應當追溯到與生命有關的元素及化學分子的起源.因而,生命的起源過程應當從宇宙形成之初、通過所謂的“大爆炸”產生了碳、氫、氧、氮、磷、硫等構成生命的主要元素談起.

大約在66億年前,銀河系內發生過一次大爆炸,其碎片和散漫物質經過長時間的凝集,大約在46億年前形成了太陽系.作為太陽系一員的地球也在46 億年前形成了.接著,冰冷的星雲物質釋放出大量的引力勢能,再轉化為動能、熱能,致使溫度升高,加上地球內部元素的放射性熱能也發生增溫作用,故初期的地球呈熔融狀態.高溫的地球在旋轉過程中其中的物質發生分異,重的元素下沉到中心凝聚為地核,較輕的物質構成地幔和地殼,逐漸出現了圈層結構.這個過程經過了漫長的時間,大約在38億年前出現原始地殼,這個時間與多數月球表面的岩石年齡一致.

生命的起源與演化是和宇宙的起源與演化密切相關的.生命的構成元素如碳、氫、氧、氮、磷、硫等是來自“大爆炸”後元素的演化.資料表明前生物階段的化學演化並不侷限於地球,在宇宙空間中廣泛地存在著化學演化的產物.在星際演化中,某些生物單分子,如氨基酸、嘌呤、嘧啶等可能形成於星際塵埃或凝聚的星雲中,接著在行星表面的一定條件下產生了象多肽、多聚核苷酸等生物高分子.通過若干前生物演化的過渡形式最終在地球上形成了最原始的生物系統,即具有原始細胞結構的生命.至此,生物學的演化開始,直到今天地球上產生了無數複雜的生命形式.

38億年前,地球上形成了穩定的陸塊,各種證據表明液態的水圈是熱的,甚至是沸騰的.現生的一些極端嗜熱的古細菌和甲烷菌可能最接近於地球上最古老的生命形式,其代謝方式可能是化學無機自養.澳大利亞西部瓦拉伍那群中35億年前的微生物可能是地球上最早的生命證據.

原始地殼的出現,標誌著地球由天文行星時代進入地質發展時代,具有原始細胞結構的生命也開始逐漸形成.但是在很長的時間內尚無較多的生物出現,一直到距今5.4億年前的寒武紀,帶殼的後生動物才大量出現,故把寒武紀以後的地質時代稱為顯生宙

太古宙（Archean）是最古老的地史時期.從生物界看,這是原始生命出現及生物演化的初級階段,當時只有數量不多的原核生物,他們只留下了極少的化石記錄.從非生物界看,太古宙是一個地殼薄、地熱梯度陡、火山—岩漿活動強烈而頻繁、岩層普遍遭受變形與變質、大氣圈與水圈都缺少自由氧、形成一系列特殊沉積物的時期；也是一個硅鋁質地殼形成並不斷增長的時期,又是一個重要的成礦時期.

元古宙（Proterozoic）初期地表已出現了一些範圍較廣、厚度較大、相對穩定的大陸板塊.因此,在岩石圈構造方面元古代比太古代顯示了較為穩定的特點.早元古代晚期的大氣圈已含有自由氧,而且隨著植物的日益繁盛與光合作用的不斷加強,大氣圈的含氧量繼續增加.元古代的中晚期藻類植物已十分繁盛,明顯區別於太古代.

震旦紀（Sinian period）是元古代最後期一個獨特的地史階段.從生物的進化看,震旦系因含有無硬殼的後生動物化石,而與不含可靠動物化石的元古界有了重要的區別；但與富含具有殼體的動物化石的寒武紀相比,震旦系所含的化石不僅種類單調、數量很少而且分佈十分有限.因此,還不能利用其中的動物化石進行有效的生物地層工作.震旦紀生物界最突出的特徵是後期出現了種類較多......

生命是怎樣產生的

多數科學家認為，生命是在地球環境趨於穩定之後才出現的。

我們的家園地球的年齡已經有大約45億年了，在這段漫長曆程中的大部分時間裡，地球都是各種形態生命的棲居所。多數科學家認為，生命是在地球環境趨於穩定之後才出現的。

關於地球出現生命的最早證據是發現於澳大利亞的一團藍藻的化石，這種被固化為疊層石的古老遺蹟可能是存在於距今34億年前的原始生命。

儘管這些微生物已經非常古老，但像今天的藍藻一樣，這些古代藍藻在生物結構上已經相當複雜——它們已經形成了具有保護作用的細胞膜，使得內部製造蛋白質的DNA不受外界環境的破壞。因此科學家們估計地球上的生命應該形成於更早的時期，他們估計的數字是距今大約38億年以前。

但是即使科學家們能夠準確地界定生命在地球上出現的最早時間，我們仍然不能回答地球上的生命是怎樣出現的。美國新墨西哥州大學的洞穴生物學家戴安娜·諾薩普說：“到目前為止關於生物起源的理論都是推測出來的，因為缺乏能夠證明或是推翻這些理論的證據，世界上仍然沒有一種被廣泛認可的生物起源理論”。

回答這個問題的意義不僅僅在於能夠彌補人類科學與自然世界之間最大的空白，對於人類是否有可能在地球以外找到生命也具有重大意義。

今天，關於地球生命起源的理論處於百家爭鳴的狀態，其中的幾種理論甚至懷疑生命是否是在地球上誕生的，它們認為生命的種子可能是從遙遠的太空而來，或者是夾雜在墜落到地球的隕石或者彗星的內核裡，在地球上繁衍開花。有些理論甚至認為地球上的生命先後出現和毀滅過多次，經歷了反覆的起伏輪迴。

美國桑塔克魯茲的加州大學的生化學家大衛·迪莫說：“地球上的生命可能有多種起源，我們通常認為生物起源是多樣的，那樣生命就不會因為一次大的外界影響（例如小行星撞擊）而毀滅殆盡。”

大多數科學家都支持在原始生命形成的初期，RNA在生命當中扮演了極其重要的角色。根據這種“RNA世界”的假設理論，RNA曾經是原始生命中的關鍵性大分子，直到它的地位後來被DNA和蛋白質所取代，DNA和蛋白質可以比RNA更高效地工作。

迪莫博士說：“很多最有天賦的科學家們都相信，‘RNA世界’的假設理論不僅是有可能成立，而是具有非常高的存在合理性”。

RNA的性質與DNA非常相似，現在在我們身體裡的每一個細胞都需要RNA完成一些重要的細胞功能，包括在DNA和蛋白質系統中完成傳遞功能，並且能幫助某些基因完成“開關功能”。

但是“RNA世界”的假設理論並不能解釋RNA自己最先是怎樣產生的，像DNA一樣，RNA是由數以千計的小分子——核苷酸組成的，這些重複的小單元連接成鏈條，其組織形式特殊而有序。部分科學家認為RNA是地球上自發產生的，而另一些科學家則認為核苷酸是從天外來到地球的。

紐約大學的化學家羅伯特·夏皮羅說：“這些大分子所展現出來的功能令人難以置信，也許是宇宙中絕無僅有的，因此如果從這個角度來看，我們能夠進化到今天豐富多彩的生物世界真是太幸運了！”

與人類息息相關的原理

“地球生命來源於天外”的理論就和人類具有重要關係，生物學家理查德·多金斯在他的新書《上帝的騙局》中提到了地球生命起源的另一種可能性，他的靈感來源於多年從事天文學和物理學研究的經歷。

多金斯博士假設宇宙中存在一百億億顆行星（他說這只是保守估計數字），其中只有一顆行星上會誕生生命的機率也不能說很大。但是如果以後的物理學家們說其實存在多個宇宙，每個宇宙又各含有一百億億顆行星，那麼所有宇宙中的行星產生生命的機率加起來應該是比較可觀和確定的。