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地球第一个生命体怎么来的

时间：2023-05-31 15:09:42 学习我要投稿

　　地球第一个生命体怎么来的，有关于地球上的第一个生命是从那里来的问题，一直都是众说纷纭的，现在我们来看看地球第一个生命体怎么来的。

　　地球第一个生命体怎么来的1

　　原始汤理论

　　早期地球

　　二十世纪初，科学家就已经意识到这一点。于是在1924年，二十多岁的俄国化学家亚历山大·奥帕林提出了原始汤理论:在富含有机物的水域，有机分子以某种方式聚集在一起，并自发形成一个可以自我复制的化学系统，生命的种子开始萌发，生命起源于海洋的基调被奠定。

　　但是理论毕竟是理论，需要实验去验证。奥帕林及其同时代的科学家，并没有在实验中实现由无机物向有机物的转变。

　　直到1953年，美国芝加哥大学年轻研究员米勒和他导师尤里，设计出具有里程碑意义的实验，才敲开了生命起源的大门。

　　米勒实验

　　他们用装有水的玻璃烧瓶模仿地球原始海洋，用另一个装有甲烷，氨和氢的烧瓶模拟早期的大气，用试管连接烧瓶，电极模拟雷电，同时轻轻地将水煮沸，让里面的化学物质循环。

　　实验开始时，水是纯净透明的，但几天后，溶液变黄，黑色残渣开始在电极附近堆积，水和简单气体反应产生大量包括氨基酸在内的有机分子。

　　米勒实验最大的成功之处在于巧妙地耦合了早期地球的各种复杂特征:水汽循环、热力梯度、化学反应等，以一种看似合理的方式揭示了生命起源的过程。

　　在后续的实验中，其他科学家成功合成了其他关键的生物分子，例如形成细胞膜的脂类、高能量的糖，以及构成遗传物质的核糖，生命如何起源的问题似乎已经不成问题。

　　然而，米勒所创造的构成生命的分子模块仅仅是漫漫生命之路的第一步，它们需要连接形成构成蛋白质的'肽链，需要链接成RNA，这些大分子容易在宇宙辐射或太阳紫外线照射时断裂，因此，大分子最好是在破坏性较小，能量较低的区域完成，深海无疑是个好地方。

　　深海起源

　　1977年，深海生态系统意外发现。在深海黑烟囱附近，生物常年与阳光隔绝，微生物是主要的能源生产者，它们发挥着与植物相同的生态作用。

　　在这里，含有氧气的冰冷海水和炽热的火山喷出物，以及富含硫的矿物混合，形成有机物和能量来源。这种奇特的生态系统致使地质学家迈克尔罗素开始倡导生命始于热液喷口。

　　洋脊

　　随着在大西洋和太平洋的洋脊发现丰富的热液生态系统，生命始于热液喷口观点逐渐确立，深部起源假说已经被广泛接受。相比被彗星和小行星撞击的地球表面，深海生态系统将为生命的起源和进化提供一个比洋表更有利的位置。

　　除此之外，深层油井，南极千米深的冰层之下，干燥沙漠的深处，微生物都比比皆是，预示着生命似乎可以不依赖于阳光而生长，这些生物附着在矿物表面茁壮成长，水与岩石的相互作用为生命提供化学能量。因此，热液喷口起源被广泛接受，成为一种可行的、但未经证实的米勒地表起源假说的替代方案。

　　但是随着对细胞的深入研究，许多科学家发现生命起源于海洋的假说存在一个根本问题：构成生命基石的有机大分子可以在水中分解，蛋白质和核酸的链接处很容易受到大量水分子攻击而断裂。

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　　1、生命起源之谜

　　一提到从无机物中产生生命的假说，就不得不提米勒尤里实验了。1953年芝加哥大学的史丹利米勒和哈罗德尤里模拟早期地球环境做了一个实验，他们把水、甲烷、氮气、氨气和一氧化碳密封在一个无菌状态下的玻璃回路装置里，装置的一侧是一个装置液态水烧瓶，另一侧安了一对电极。

　　他们首先把液态水加热，让气蒸发产生水蒸气，让水蒸气通过另一侧的烧瓶中的电极在通电后产生了火花，用来模拟原始地球中闪电水蒸气通过电极烧瓶后，然后又再度凝结成液态水流，回到了原先装水的烧瓶中，这个过程模拟的是原始地球成云再降雨的这样一个水循环的过程，就这样一个实验过程不断的循环。

　　米勒尤里实验

　　一周以后他们发现10%~15%的含碳的无机物，像是甲烷和一氧化碳变成了含碳的有机化合物，其中2%变成了氨基酸，一共有22种糖类和脂质，这种能形成核酸的原料也在这次实验中形成，但是很遗憾像DNA和RNA这种核酸本身并没有出现，尤其值得注意的是在实验过程中产生的所有有机化合物全部都是同时存在左式和右式的镜像异构物，说白了就是所有通过这个反应自然产生的有机物都都是成对出现的，就有点像你的左右手一样，无一例外，这一点非常重要。

　　左式和右式的镜像异构物

　　我们后面还会再提到，米勒尤里实验成功的证明了无机物在一定条件下是存在形成小分子有机物的可能性的，从此以后米勒尤里实验就成为了生命可以自然产生的最大证据。

　　2、“无”中生有

　　随着实验的成功反对的声音也越来越大，因为整个米勒尤里实验都是基于一个假设，就是地球的原始大气是还原性的而非氧化性的。也就是说当时的地球大气中只能含有极其微量的未经结合的自由氧，因为当时的地球有很多自由氧存在的话，那么氨基酸是不可能稳定存在的，即使有部分氨基酸碰巧产生了，它们也会被迅速的分解了。

　　两年以后，也就是1955年的时候，史丹利米勒发表了一篇论文，在论文中他本人也承认了，米勒尤里实验的基础来自于推测，因为根本就没有人知道当时的地球大气是否是处于还原状态，随着时间的推移和科技的进步，原始地球大气处于还原状态的证据不仅没有找到，反而越来越多的证据显示原始地球大气很可能是氧化性的，科学的天平渐渐的倾向于对于米勒尤里实验假设基础不利的地方。

　　模拟原始地球闪电水蒸气通过电极烧瓶然后再度凝结成液态水流回到原先装水的烧瓶中，模拟原始地球成云再降雨

　　1991年科学家们根据科学实验和电脑模拟出了原始地球的大气环境，科学家们认为当时的地球是没有足够的臭氧层来阻挡太阳紫外线辐射的。那这样的环境对于形成氨基酸还有核酸是极其不利的。史丹利米勒教授随后也在科学美国人杂志承认，生命起源之谜远比我们想象的更难解开。

　　随着越来越多对于米勒尤里实验不利的科学证据出现，越来越多的科学家开始对生命来自于无机物的.自然反应，这一假说的态度呢发生了转变，例如之前力挺米勒尤里实验的生物学家迪安凯尼恩后来就“反水”了，他说无机物能自行产生生命，这件事简直是难以置信，我们用化学来解释生命起源的理论从本质上就是错误。

　　后来的科学实验也确实证明了它的反水可能是对的，因为后来科学家们又在氨基酸如果可以自然形成基础上看看蛋白质和DNA 能不能通过原始的地球环境自行地创造出来，实验结果是令人失望的，科学家们做了几千次不同的实验，结果无一例外完全无法自然形成蛋白质或者是DNA。

　　对于生命来自于无机物自然反应的理论，更不利的是在2006年2月13号的时候，英国皇家学会曾经公开表示，通过实验证明在火山温泉和海底热液活动这种类似于早期地球环境之下，自然产生生命的可能性是极低的，这个实验结果是来自于俄罗斯的勘察加半岛和美国加州的拉森山火山地区。

　　实验结果表明，这些热的酸泥浆并不能为化学物质的聚合提供有力的条件，实验发现这些有机化合物，例如氨基酸和DNA，还有另一种生命不可或缺的成分，磷酸盐全都无一例外的强有力地附着在了黏土微粒的表层。

　　火山和液体熔岩

　　这些有机化合物如此强有力的附着在粘土为例的表面之上，以至于它们无法再进一步地进行化学反应。除此以外，科学家们还将类似肥皂的分子放入了池子之中，让人失望的是他们并没有形成膜，作为生物的最小单位细胞，细胞膜的形成是必须的，然而实验证明并没有。

　　3、最无解的发现

　　更无法用“生命来自于无机物自然反应”这一假说解释的是，我们现在已经发现了大约100种氨基酸，其中只有20种是蛋白质的成分，而且这所有构成蛋白质的20种氨基酸全部都是左式氨基酸，大家还记得我们前面提到的左式和右式的氨基酸吗？

　　它就像人的左右手一样同时产生的，而只有左完全没有右的构成，非常违背自然规律，这一点特别像是被有意为之，因为如果是自然形成的话，那么目我们应该能在蛋白质中发现数目相等的左式氨基酸和右式氨基酸才对，为什么生命完全是由左式氨基酸组成的，直到今天这都是科学界一个巨大的谜团。

　　地球第一个生命体怎么来的3

　　首先，我们要知道一点，地球上的生命体都是碳基组合，此后才有了后面各种生命体该有的反应，比如新陈代谢、遗传与变异以及各种本身刺激反应。这样看来，地球上所有生命体的祖先只能是一个，那么祖先又是怎么产生的呢？或许有的人会说，可能是在特定环境下偶然性发生的化学反应。当然，很多人都觉得这是个荒谬论，你觉得会是怎样呢？

　　在当今繁荣的文明下，任何猜想都需要有足够的证据，不然最后永远都只是猜想。于是，很多科学家运用了另外一种方法，即模拟原始的环境，看是否会创造出生命。答案是很困难的.，就算是地球上最简单的生命体，通过自然演变产生的机率几乎不存在。有的人可能会说，概率是有的，只不过时间问题。但想象总是美好的，实际上这种超低概率事件发生的可能性接近0。

　　如果你说生命在自然中会经历过无数次重复以及演化，最终产生生命。那么，拿银河系中无数颗星球存在年龄来说，它们并不比地球少，那它们演化出生命的机率岂不是更大？换而言之，就是你认为地球经过一年后演化出生命，或者是银河系中数亿颗星球演化出生命。那么，你觉得哪个机率更高？哪个更加容易被信服？毫无疑问，肯定会选择后者。

　　此外，科学家们认为地球诞生命是以一些外观极其简单且生存能力很强的微生物为主。由此看来，这些生命都是比较低级的生命体，好像只有它们才能抵御得住地球诞生之初的恶劣环境（高温、强酸、真空等）。

　　而宇宙中别的星球有生命出现，是宇宙诞生之时各天体之间相互碰撞携带的微生物，随即在舒适的环境中逐渐发生变化。科学家们发现，火星上有生命体就是最好的证据，种种迹象都向我们表明——“生命，并不是起源地球”，这个观点似乎更能站住脚跟。如果真是这样，我们从此就有伙伴了。

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