生命起源 origin of life

互联网2013-11-15

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生命起源指的是地球上以非生物物质发生生物体的这一过程。早先曾有过生物的自然发生说，也提出过泛生论。但现在一般把生命起源看作是地球发展至一定阶段时所产生的现象。先于生命起源的过程是化学进化。化学进化后的过程是生物进化。一般认为生命起源的时间约在地球诞生（46亿年前）后10亿年左右。其根据是目前发现的最古老的微生物化石是30多亿年前的生物。但这一推测并不太精确。生命起源的场所估计是在接受不到强烈紫外线照射的深海中。起初普遍认为在生命起源之前，地球上不存在有机物，无机营养的微生物是最初发生的生物。但奥巴林（A.I.Oparin，1924）和霍尔丹（J.B.S.Haldane，1929）认为，生物发生以前地球上已蓄积有有机物质。当时的大气中几乎不存在氧分子，最初的生物是依靠蓄积的有机物生存的嫌气性腐营营养的生物。这一观点，到1940年之后开始被普遍接受。生命起源以前已蓄积有有机物这一种观点为米勒的实验（1953、1955）以及以后的很多模拟实验所支持。陨石及宇宙空间中发现的种种有机物也支持了这一观点。在陨石中还找到了α-氨基酸类。模拟实验证明以CH4 、CO、CH 2 O和HCN等为碳源；以NH 5 、HCN、NH 2 OH、N 2 等为氮源，用这些简单的分子为材料，提供放电、紫外线辐射等能量，在无氧分子的还原态的气相或水相中，很容易合成氨基酸、糖、核酸碱基等。此外，模拟实验还证明，只要条件适宜，连多肽、核酸等物质也能在非生物条件下合成。估计生物起源前的化学进化就是这样的。当这些有机物积累之后，由于这些活体高分子状物质的相互作用而形成一种具有界面的构造。这一阶段的过程究竟如何尚无定论，但奥巴林将其设想为一种凝聚过程。此后它们又如何一步步进化为具有自我增殖能力的生物，这一点目前还完全不了解。关于原始生物生成后的最初发展，萨根（L.Sagen，1967）在共生论中曾进行过描述，即在原始阶段，形成各种细胞型，其中好气性的线粒体型细胞侵入原原生动物型细胞，它们共生的结果成为有线粒体细胞的起源。有线粒体细胞有的再与鞭毛型细胞共生、有的与叶绿体型细胞共生，这样就产生了动物型、植物型细胞。