地球上的第一个生物是怎么样出现的? 我随便问问 地球上的第一个生物是怎么来的?

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地球上最原始的生物实际上就是RNA,这比任何原核细胞拉,真核细胞拉都要早, 总而言之来之于地球当时环境中的化学反应.

地球生命的形成

在40亿年前的地球水环境中,原子组合成分子,形成新的四力平衡体,而且地球在形成过程中,已聚合了极多的星际有机分子,这些分子组合成大分子,利用彼此的引力场和反引力场来寻找合适的组合对象。大分子、分子、原子三间也是依靠彼此形成的力场来寻找合适的组合对象,形成新的复杂四力平衡体,其中引力场起到远距吸引作用(5-20个原子直径),这也就限制了大分子在大范围获得所需的组合对象,因此大分子彼此组合成一种能移动的组织形式,即最原始的海洋微生物。能移动的大分子团主要采用定向释放电磁力的方法,逐渐发展成能在水中游动的原始组织,因此它们能获得大量所需的食物(四力平衡体),并在体内积存了一些分子,这些分子在原始微生物母体力场导引下,组合成与母体相似的新微生物,这些原始微生物实质上就是一些复杂大分子团形成的四力平衡体,这也是生物基因复制的雏形。

这些大分子团还不是现代意义上的蛋白质与核酸的聚合体,只是多种氨基酸、核苷、磷酸、碳水化合物及其它一些有机小分子的无序聚合体,当核苷和磷酸组成成核苷酸,并逐渐形成核苷酸链,这些核苷酸链形成的力场就对周边的氨基酸形成力场束缚作用,进而组装出肽链。或者先由多种氨基酸组合成肽链所形成的力场对周边的核苷酸形成力场束缚作用,进而组装出核苷酸链,随着形成的肽链和核苷酸链越来越长,分子量越来越大,最终形成核酸和蛋白,核酸与蛋白的形成是彼此相互作用的产物,是同时产生的。

笔者认为,如果融合奥巴林的团聚体理论、福克斯的类蛋白微球理论和赵玉芬的“核酸与蛋白共同起源”理论,就能较清楚解释地球有机生命的起源。

上述“大分子团”就相当于团聚体或类蛋白微球,只不过其中有机物成分更复杂一些,除了多种氨基酸外,还有构成核苷酸链的组件(核苷、磷酸)及一些如碳水化合物之类的有机分子。

有机生命的产生过程大致分为三步:先是原始地球简单的无机化合物形成原始的有机物质(碳氢化合物及其最简单的衍生物),二是在第一步基础上,逐渐发展为复杂的有机化合物(糖、核苷酸、氨基酸)和它们的聚合物多糖、核酸和蛋白质,以及其它有机物质,三是随着地球上自然条件的演变,上述物质进行复杂的相互作用,最后产生具有新陈代谢特征、能生长、繁殖、遗传、变异的原始的有机生物。

在各种“类太阳系”的类地行星上,其拥有的碳、氢、氧、氮、硫、磷等有机生物演化必需的化学元素都是相同的,地球有机生物的演化模式在其它类地行星上也适用,那些外星有机生物必然经历从RNA到DNA,从单细胞到多细胞的演化过程。因为在36—40亿年前的地球上,各种有机生物进化繁演模式之间进行着激烈地竞争,最终是最具适应力的RNA繁演模式胜出,这种模式从单一的源扩展到全球,其它有机生物繁演模式被淘汰。也就是说,地球上最初的有机生物繁演模式是最佳的,这种模式可以推广到宇宙中其它类地行星上;当然,核苷酸和氨基酸的种类可能有所不同,而且由于类地行星环境各有不同,有机生物此后的演化之路是大相径庭的,特别是在DNA的基因编码与蛋白质种类上是丰富多彩、千奇百怪的。

各种生物DNA中都有很多不表达的、似乎无用的基因,但生物的进化是非常注意节约的,在生物体最重要的部位(DNA)却有如此多的无用之物,这是不合常理的。笔者认为,这些“无用基因”实际上是“备用基因”-+,这些都是生物经过35亿年进化的结晶,它伴随着生物经历了无数风雨(如生存环境、食物来源的变化),这是生物的最大财富,正是这些“备用基因”使生物具有极强的适应力,保留这些旧的基因编码比重新建立要快速得多,使生物具有更强的适应力,也许当地球某些区域极度干旱时,某些哺乳动物会重新演化出爬行动物的抗旱鳞片,也许在未来的水世界中,某些陆地动物会重新演化出鳃。在人类新生儿中,会出现一些反祖现象,如多毛、长尾巴,这是因为在胚胎的基因复制过程中出错,将某段“备用基因”表达出来。

生物进化的原动力就是为了维持自身的复杂四力平衡,不断地从外界获取所需的四力平衡体(能量、营养)。在竞争中,大分子团比小分子团有竞争力,因为前者的力场强,单细胞生物又比大分子团有竞争力,多细胞生物比单细胞生物有竞争力;能先敌发现的生物更有竞争力,因此进化出眼睛,有锋利牙齿或爪子的生物更有竞争力,体积大的生物更有竞争力,因为他们在搏斗中产生的电磁力大。随体积增大,它们发展出一种通讯机制,使体内的大小分子团能充分协同,因此进化出神经系统和原始的脑;能学会捕食技巧的生物更有竞争力,因此进化出更大容量的脑。复杂的竞争环境促成生物进化。

地球生物圈就是几百亿种四力平衡体互相竞争、互相协同的统一体。地球微生物之所以进化出植物和动物两大类不同的四力平衡体,是因植物和动物夺取的是不同类型的小四力平衡体,两者是互补的,即食草动物夺取的是植物的四力平衡体,食肉动物夺取的是食草动物的四力平衡体,而微生物夺取的是植物、动物的四力平衡体,植物则吸收经微生物分解后的四力平衡体,这就构成一种循环,三者都有生存的空间。动物、植物、微生物实质上就是一种聚合了几万――几亿亿个大分子团的“集成四力平衡体”,这种联合的目的就是为了更好地夺取外界的四力平衡体,这是生物进化的原动力。生物体就象一种联合作战的分子集团军,各种分子各司其职,部分分子聚合成接收可见光的眼睛,用于寻找有用的四力平衡体(食物),部分分子聚合成能定向释放电磁力的肌肉,用于捕获食物,部分分子聚合成神经细胞,用于联络机体内各种协同作战的分子兵团(组织、器官),部分分子聚合成消化系统,将捕获的各种“集成四力平衡体”(动物、植物),分解成可供体内分子使用的小分子(氨基酸、糖等)。生物体获得的各种四力平衡体也由各种分子合理分配。

在行星上只要有液态水存在,加上碳、氮、磷等元素,就能形成有机分子,并进一步聚合成最原始的生物,而宇宙大部分恒星的最终产物正是上述化学元素,星际中飞舞着极多的生命种子—“有机分子”,另外一小部分大质量恒星最终产生的是金属类重元素,也是生物进化所必需,宇宙及生命的演化是经过设计的,这就是宇宙程序。

宇宙就是一种超级的信息处理交换系统,在运行奇子级、引力子级、粒子级、原子级、分子级、生物级程序的过程中,各种信息编码(引力子、反引力子、粒子、原子、分子)进行着非常频繁的交换和处理,在协同和自组织中演化出纷纭复杂的宇宙万物,生物体可说是这种信息处理交换系统的一种小集成,它们频繁地输入宇宙中的各种粒子、原子、分子、引力子、反引力子,经复杂处理后,转换成对自身有用的信息编码(如各种生化反应),获得有用能量,维持生物级程序的运行,并将无用的编码通过各种渠道排泄出来(肺、皮肤、排泄口)。生物进化是生物基因程序通过与外界的粒子级、原子级、分子级、引力子级程序的信息交换来实现的,当自然环境发生变化,即上述宇宙程序的协同运行环境发生变化,生物基因程序通过接收上述程序的信息编码(粒子、原子、分子、引力子、反引力子),使部分生物基因发生变异,修改生物基因程序,以适应新的自然环境,即新的宇宙程序协同运行环境,形成生物的进化。

自然界中的自组织、协同现象,本质上就是众多四力平衡体从竞争(混沌)中逐渐建立秩序的过程。

自然界的有些混沌现象是因地球引力场使地球自转,而使地球上的流体(如水、空气)呈现螺旋形运动。分子、原子、粒子世界出现的混沌现象是因微观物质中的各种引力场和反引力场的相互干扰造成的。

经济学、社会学领域的混沌现象,是因地球上的每一种物质如动物(人)、植物、微生物、矿物、水、空气都是四力平衡体,这种混沌现象与生物体内的混沌现象是类同的,将人比作生物体内的每种分子,将城镇比作细胞、器官、组织,将道路比如血管,将政府比作中枢神经系统,将地球的自然资源比作生物体所需的能量和营养,差别在于每个人都拥有独立思考的大脑,而生物体内的分子却没有,所以社会的运行不及生物体有序。

  创造论(或神造说)
  创造论认为世界万物都是由神所创造。比如上帝、阿尔修斯。在《圣经》上说,“起初,神创造天地。
  创造论的质疑者认为神造说的根源是类比于人的制造能力,以及对概率论的错误应用。比如某宗教徒用手表自我形成的概率为零必然有造表者来证明人是被创造的。他们认为这种推理的根本错误在于他不懂得自然界普遍存在的自组织现象(如雪花、沙丘在一定条件下自动形成某种规则的形状,这显然不是被某高级主体有意制造的,而且也不能用概率论来推断)。生命体的最根本特征是自组织的,不是被制造的
  事实上,但这种观点并不能否认创造论的合理性。雪花,沙丘的特点在于重复性,也就是说,自组织可以形成复杂的有序结构,但这些结构却不能包含大量的信息,而只能是有规律的序列。而蛋白质,遗传物质包含了大量的信息,这是自然过程无能为力的。就好比如果一本书上写满了同一个字,我们没有理由认为这本书背后有任何智能。但是如果一本书写了有意义的,并且绝妙至极的篇章(难道生命不是这样吗?),我们无法否认,这本书是被创造的。事实上,一个仅有100个氨基酸的蛋白质分子正确无误排列的概率也只有10^-100左右,这样的概率,在整个宇宙的历史上都不大可能发生。何况我们需要把许多这样的分子聚在一起,然后形成正确的遗传物质,并且形成遗传物质和蛋白质之间正确的编码以及复制方式,然后用精妙的细胞膜将这些分子包裹起来。很难想象,什么样的自然过程哪怕有遥远的可能能够形成这样绝妙的结构。这样看来除了创造论似乎很难有其它合理的解释,难怪生命的起源是一个未解之谜!

  自然发生
  又称“自生论”或“无生源论”,认为生物可以随时由非生物产生,或者由另一些截然不同的物体产生。如中国古代所谓“肉腐出虫,鱼枯生蠹”。中世纪有人认为树叶落入水中变成鱼,落在地上则变成鸟等。自然发生说是19世纪前广泛流行的理论,这种学说认为,生命是从无生命物质自然发生的。如我国古代认为的“腐草化为萤”(即萤火虫是从腐草堆中产生的),腐肉生蛆等。在西方,亚里士多德(公元前384~公元前322年)就是一个自然发生论者。有的人还通过“实验”证明,将谷粒、破旧衬衫塞入瓶中,静置于暗处,21天后就会产生老鼠,并且让他惊讶的是,这种“自然”发生的老鼠竟和常见的老鼠完全相同。
  1860年,法国微生物学家巴斯德设计了一个简单但令人信服的实验,彻底否定了自然发生说。普遍接受的生命起源假说。19世纪时,法国微生物学家巴斯德(LouisPasteur) (1821)—1895)发现,将肉汤置于烧瓶中加热,沸腾后让其冷却,如果将烧瓶开口放置,肉汤中很快就繁殖生长出许多微生物;但如果在瓶口加上一个棉塞,再进行同样的实验,肉汤中就没有微生物繁殖。巴斯德认为,肉汤中的小生物来自空气,而不是自然发生的。他的实验为科学家进一步否定“自然发生论”奠定了坚实的基础。
  现代生物学,化学的研究结果更加彻底地否认了自然发生论的可能性,生命的创造只能通过遗传物质的复制,以及细胞的分裂过程来实现。我们在生活中所直观观察到的生命“自生”现象,全部都是某种不易发现的复制过程在起作用。
  陆地起源说
  地质学家们于1946年在澳洲埃迪亚加拉山的赤红岩层中发现了最古老的大型多细胞化石,其生存年限要早于寒武纪进化大爆炸(Cambrian evolutionary explosion),先前的研究表明正是在该时期产生了类似于这些化石的现代动物群化石。 这些化石要追溯到至今5.42亿至6.35亿年前的埃迪卡拉纪(Ediacaran)时期,其中有狄更逊水母(Dickinsonia)化石。埃迪亚加拉纪化石代表了一种独立的陆地生命进化辐射模式,这种模式要比寒武纪进化大爆炸出现的海洋生物至少早2000万年。长期以来,远古时期的多细胞化石被认为是早期海洋生物的先祖,它们生活在海洋里,是一些陆栖地衣或其他微生物菌群的残留部分。但最新的化石研究发现,这些远古时期的多细胞生物与陆生生物具有共性,所以它们很可能是生活在陆地上的,而非海洋里。
  化学起源说
  化学起源说是被很多学者接受的生命起源假说。这一假说认为,地球上的生命是在地球温度逐步下降以后,在极其漫长的时间内,由非生命物质经过极其复杂的化学过程,一步一步地演变而成的。
  米勒实验
  米勒在他的实验中假设在生命起源之初大气层中只有氢气、氨气和水蒸气等物,其中并没有氧气等,当他把这些气体放入模拟的大气层中并通电引爆后,发现其中产生了些氨基酸,氨基酸是合成蛋白质的基本单元,而蛋白质是生命存在的形式,因此他认为生命从无到有的理论将可以确立了,证明生命是进化而来的。 但米勒的实验也有很多的疑点,例如所使用的能量大小,不同气体的配合等。虽然都产生了氨基酸、醣类等物质,但仍不能证明这就是生命的起源。因为他所假设的大气层不能证明是原始的大气层,所得的结果就是不确定的。米勒本身也承认他的实验与自然界生命起源相距仍很遥远。并且现代科学发现在火星上有氧气存在却没有生命,那么米勒假设大气层中没有氧气存在故没有生命之说就不成立,因此无法证明生命起源是由单细胞进化而来的。
  化学起源说将生命的起源分为四个阶段(米勒实验)。
  第一个阶段,从无机小分子生成有机小分子的阶段,即生命起源的化学进化过程是在原始的地球条件下进行的。需要着重指出的是米勒的模拟实验。在这个实验中,一个盛有水溶液的烧瓶代表原始的海洋,其上部球型空间里含有氢气、氨气、甲烷和水蒸汽等“还原性大气”。米勒先给烧瓶加热,使水蒸汽在管中循环,接着他通过两个电极放电产生电火花,模拟原始天空的闪电,以激发密封装置中的不同气体发生化学反应,而球型空间下部连通的冷凝管让反应后的产物和水蒸汽冷却形成液体,又流回底部的烧瓶,即模拟降雨的过程。经过一周持续不断的实验和循环之后。米勒分析其化学成分时发现,其中含有包括5种氨基酸和不同有机酸在内的各种新的有机化合物,同时还形成了氰氢酸,而氰氢酸可以合成腺嘌呤,腺嘌呤是组成核苷酸的基本单位。米勒的实验试图向人们证实,生命起源的第一步,从无机小分子物质形成有机小分子物质,在原始地球的条件下是完全可能实现的。
  第二个阶段,从有机小分子物质生成生物大分子物质。这一过程是在原始海洋中发生的,即氨基酸、核苷酸等有机小分子物质,经过长期积累,相互作用,在适当条件下(如黏土的吸附作用),通过缩合作用或聚合作用形成了原始的蛋白质分子和核酸分子。
  第三个阶段,从生物大分子物质组成多分子体系。这一过程是怎样形成的?前苏联学者奥巴林提出了团聚体假说,他通过实验表明,将蛋白质、多肽、核酸和多糖等放在合适的溶液中,它们能自动地浓缩聚集为分散的球状小滴,这些小滴就是团聚体。奥巴林等人认为,团聚体可以表现出合成、分解、生长、生殖等生命现象。例如,团聚体具有类似于膜那样的边界,其内部的化学特征显著地区别于外部的溶液环境。团聚体能从外部溶液中吸入某些分子作为反应物,还能在酶的催化作用下发生特定的生化反应,反应的产物也能从团聚体中释放出去。另外,有的学者还提出了微球体和脂球体等其他的一些假说,以解释有机高分子物质形成多分子体系的过程。
  第四个阶段,有机多分子体系演变为原始生命。这一阶段是在原始的海洋中形成的,是生命起源过程中最复杂和最有决定意义的阶段。目前,人们还不能在实验室里验证这一过程。
  该理论也并非被所有人所接受。其质疑者认为,仅仅能够证明蛋白质大分子可以自然形成便宣称生命可以如此自发产生,就好比给猴子一台打印机,就宣称它可以写出一本红楼梦。形成一个大分子固然简单,但是形成含有生命信息的DNA,蛋白质需要这些有机小分子以一种非常非常特别的方式组合。就好比用打字机打出一本完全随机的书固然简单,写出一本红楼梦却难上加难。仅仅依赖于随机过程,形成有效生命分子的概率可以小到在1亿个宇宙的年龄这么长的时间也不太可能发生。生命的信息是怎样被创造的?至今该理论的支持者都没有对这一质疑给出有效的解答。

  宇宙生命论(或泛生说)
  这一假说提倡“一切生命来自宇宙”的观点,认为地球上最初的生命来自宇宙间的其他星球,即“地上生命,天外飞来”。这一假说认为,宇宙太空中的“生命胚种”可以随着陨石或其他途径跌落在地球表面,即成为最初的生命起点。现代科学研究表明,在已发现的星球上,自然状况下是没有保存生命的条件的,因为没有氧气,温度接近绝对零度,又充满具有强大杀伤力的紫外线、X射线和宇宙射线等,因此任何“生命胚体”是不可能保存的。这个假说实际上把生命起源的问题推到了无边无际的宇宙中去了,同时这个假说对于“宇宙中的生命又是怎样起源”的问题,仍是无法解释的。

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