生命的起源:
關(guān)于地球上生命起源的假說比較多,大部分學(xué)者認同化學(xué)起源學(xué)說,認為地球上的原始生命起源于非生命物質(zhì)。
生命起源的條件:
原始地球為生命起源的化學(xué)起源學(xué)說提供的條件主要有以下三個方面:
(1)物質(zhì)條件——原始大氣原始大氣中含有二氧化碳、氨、甲烷、水蒸氣、硫化氫和少量氫氣等,特點是原始大氣中沒有游離的氧氣。
(2)能量條件——原始地球上不斷出現(xiàn)的宇宙射線、紫外線、閃電以及火山爆發(fā)等,為化學(xué)進化提供能量。
(3)一定的環(huán)境場所條件——原始海洋,是原始生命誕生的搖籃。
化學(xué)起源學(xué)說:
原始地球上的非生命物質(zhì)經(jīng)過極其漫長的歲月和復(fù)雜的化學(xué)過程,逐漸演變?yōu)樵嫉纳,這就是化學(xué)起源學(xué)說。生命起源的化學(xué)進化過程分為四個階段,如圖所示。
其中第①階段是在原始大氣中完成的,后三個階段都是在原始海洋中進行的。最具有決定意義的階段是第④階段
米勒模擬原始地球條件的實驗
米勒的實驗證明在原始大氣情況下,從無機小分子轉(zhuǎn)化為有機小分子的可能性。
米勒實驗?zāi)M了原始地球的條件和大氣成分,其中甲烷、氨、氧氣等氣體模擬了原始大氣,火花放電模擬閃電,冷凝器模擬了降雨,裝置下的液體模擬了原始海洋。
米勒的實驗說明,在一定的條件下,原始地球上的原始大氣中,各種成分是能夠轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C小分子的,這是生命起源的第一步?茖W(xué)家推測,生命起源的第二步是由有機小分子合成蛋白質(zhì)、核酸等有機大分子。生命起源的第三步是地球上有機大分子形成多分子獨立的體系。生命起源的第四步也是具有決定意義的一步,是多分子獨立的體系在原始海洋中逐漸形成了原始生命。
易錯點:
誤認為原始大氣的成分與現(xiàn)在大氣的成分是相同的
原始大氣的成分與現(xiàn)在大氣的成分有明顯不同,F(xiàn)在大氣的成分中有氧氣,而原始大氣的成分中沒有氧氣。根據(jù)科學(xué)家推測,原始大氣的成分主要是氫氣、二氧化碳、氮氣、甲烷、硫化氫等還原性氣體。而現(xiàn)在大氣的成分主要是氮氣、氧氣、二氧化碳等含量大體上比較固定的氣體成分,也有水蒸氣、一氧化碳、二氧化碳和臭氧等變化很大的氣體成分。
中國學(xué)者宣布:始祖鳥不是鳥
在2011年7月28日出版的英國《自然》雜志上,中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所徐星等人向一個半世紀以來,人們對鳥類起源的傳統(tǒng)認識發(fā)起挑戰(zhàn),宣布“始祖鳥不屬于鳥類”。這項挑戰(zhàn)的依據(jù)是.發(fā)現(xiàn)于我國遼西地區(qū),距今大約1.6億年前的沉積地層中,產(chǎn)出的一件小型恐龍標本鄭氏曉廷龍。鄭氏曉廷龍重約800克,是迄今發(fā)現(xiàn)的最小的小型獸腳類恐龍之一。它的錐形齒以及長而粗壯的前肢與原始鳥類極為相似,特化的足部具有恐爪龍類所有的特化第二趾,后肢有長長的飛羽,呈現(xiàn)出典型的四翼狀態(tài)。事實上,鄭氏曉廷龍與生存于德國侏羅紀晚期的始祖烏,親緣關(guān)系非常近,這種“近親關(guān)系”為研究始祖鳥提供了新信息。始祖鳥作為最原始也是最古老的鳥類,一被發(fā)現(xiàn)就成了進化論研究的標志性物種。在過去150年中,有關(guān)始祖鳥的研究從沒間斷,有關(guān)于始祖鳥的飛行能力、生態(tài)行為,甚至一些形態(tài)特征一直存在爭論,但作為最原始鳥類的地位幾乎沒有受到質(zhì)疑,一直處在鳥類起源研究的核心位置。根據(jù)來自鄭氏曉廷龍的新信息,并結(jié)合近年來發(fā)現(xiàn)于中國的大量小型獸腳類恐龍和早期鳥類標本上提供的信息,徐星等人重新深入分析了始祖鳥的形態(tài),得出了一些極其重要的結(jié)論。徐星說:“無論是始祖鳥還是鄭氏曉廷龍都不屬于鳥類,而是原始的恐爪龍類。用通俗的話說,始祖鳥是迅猛龍的祖先,而不是鳥類的祖先!笨肿堫愂桥c鳥類親緣關(guān)系很近的恐龍,分布范圍很廣。《自然》雜志同期配發(fā)了評論文章。在文章中,美國著名學(xué)者Witmer博士支持了徐星的結(jié)論:“人們之所以把始祖鳥當(dāng)做鳥,是因為它有羽毛。但是隨著越來越多帶羽毛的動物被發(fā)現(xiàn),始祖鳥獨特的鳥類特征,已經(jīng)不那么獨特!碑(dāng)然,也有學(xué)者提出不同的意見,古生物學(xué)家Thomas Htoltz就表示:“我不認為這是問題的最終結(jié)論,因此,在更多證據(jù)出現(xiàn)前,應(yīng)該對此保持謹慎!