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第2节 生命起源
第二章 地球的起源和生物圈的形成
华师大版九年级下册
生命是怎样起源的呢?
原始地球为生命起源准备了物质条件。
“神创论”
女娲造人
在古代,关于生命的起源有多种说法。
有人主张生命是神创的;
也有人相信“腐草为萤”,“腐肉生蛆”的说法。
随着科学的发展,科学家用实验证明这些说法都是没有根据的。
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。
证明腐肉“自然”生蛆说法错误的
早在100多年前,发过微生物学家巴斯德设计了一个精确而又简单的实验,否定了“自然发生论”:
他将肉汤装入带有弯曲细
管的瓶中,煮沸后静置,冷却,
放置一段时间后,肉汤仍保持
清澈。而后,巴斯德把瓶子上
部的弯管折断,不久肉汤就变
得混浊了。
巴斯德认为,这是由于空
气通过弯管时,空气中的微生
物被滞留于弯管的底部,不能
进入瓶中;当弯管被折断后,
微生物随外界空气直接进入瓶中,在肉汤里繁殖。
巴斯德的实验证明了即使是很简单的微生物
也不可能从肉汤中直接形成,而是空气中原已存在的微生物进入了肉汤。
巴斯德实验
生命起源的过程
生命起源是一个古老的问题。根据科学家用放射性同位素方法测定的结果,地球约在46亿年前形成,而目前根据细菌微化石得到的证据得知生命起源的时间约在35亿年前。
对于35亿年前的生命,人们开始用科学方法进行探究。如今大多数科学家认为的是“化学进化学说”:
最初的原始生命是由原始地球上的非生命物质通过化学作用,逐步由简单到复杂,经历了漫长的时间而形成的。
早期地球上原始大气中的无机物在紫外线、雷电等长期作用下,可以自然合成小分子有机物,如氨基酸、核苷酸、单糖、脂肪酸等,再经过雨水的冲刷,最后流入原始海洋,为生命的诞生准备了必要的物质条件。
这些有机小分子物质在适当的条件下,可以进一步形成的有机物,如蛋白质、核酸、多糖等生物大分子物质。
当各种生物大分子单独存在时,并不表现出生命现象,只有在它们形成了细胞时,才能显示出生命现象。
生命起源的过程
①从无机小分子到有机小分子
②从有机小分子到生物大分子
无机物→有机小分子→生物大分子→原始生命
③原始生命的出现
米勒的实验
在原始地球条件下,无机物是怎样变成有机物的?
1953年,美国芝加哥大学生物化学家米勒(S.Miller)进行了大胆的实验。他安装了一个密闭的循环装置(图
2.2.4),模拟原始地球条件,把甲烷、氨、氢气和水蒸气混合成一种和原始大气基本一致的气体,放入真空的玻璃仪器中。在另一个玻璃烧瓶中装水,模拟原始海洋,然后给烧瓶加热,使水在管中循环,同时还模拟原始时期地球大气的雷电条件,进行火花放电。一星期之后,他发现水中果然溶有数种氨基酸、多种有机酸等有机小分子物质。米勒的实验说明,在一定条件下,原始地球上的无机物能够转变为有机物。尽管有许多科学家认为原始大气成分应该是二氧化碳,而不是甲烷,是氮气而不是氨,但米勒的实验仍不失其典范价值。他的结论还得到陨石研究者的支持。
小 资 料
在原始地球的环境条件下,尽管不能形成生命,
但能产生构成生物体的有机物。
米勒的实验
米勒的实验
模拟原始海洋
模拟原始大气
模拟闪电
模拟降雨
发现氨基酸、多种有机酸等有机小分子物质
米勒的实验说明: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。
对地球上生命的起源,科学史上有着许多种观点,其中有一种观点叫作“宇宙胚种论”,它认为地球上的生命来自宇宙中的其他天体。近年来,科学家分析陨石成分时发现其他天体上存在着构成生命物质的各种有机物,如氨基酸等;某些彗星成分的分析也表明一些彗星中存在简单的有机物。