生命的起源

2020-08-26 卑微學長

古生物學家告訴我們，大約在 36 億年前，第一個有生命的細胞產生。


生命的起源和細胞的起源的研究不僅有生物學的意義，而且有科學的宇宙觀的意義。細胞的起源包含三個方面；①構成所有真核生物的真核細胞的起源；②與生命的起源相伴隨的原核細胞的起源；③最新發展的三界學說，即古核細胞的起源。

生命的起源應當追溯到與生命有關的元素及化學分子的起源.因而，生命的起源過程應當從宇宙形成之初、通過所謂的「大爆炸」產生了碳、氫、氧、氮、磷、硫等構成生命的主要元素談起。

大約在66億年前，銀河系內發生過一次大爆炸，其碎片和散漫物質經過長時間的凝集，大約在46億年前形成了太陽系。作為太陽系一員的地球也在46 億年前形成了。接著，冰冷的星雲物質釋放出大量的引力勢能，再轉化為動能、熱能，致使溫度升高，加上地球內部元素的放射性熱能也發生增溫作用，故初期的地球呈熔融狀態。高溫的地球在旋轉過程中其中的物質發生分異，重的元素下沉到中心凝聚為地核，較輕的物質構成地幔和地殼，逐漸出現了圈層結構。這個過程經過了漫長的時間，大約在38億年前出現原始地殼，這個時間與多數月球表面的巖石年齡一致。

生命的起源與演化是和宇宙的起源與演化密切相關的。生命的構成元素如碳、氫、氧、氮、磷、硫等是來自「大爆炸」後元素的演化。資料表明前生物階段的化學演化並不局限於地球，在宇宙空間中廣泛地存在著化學演化的產物。在星際演化中，某些生物單分子，如胺基酸、嘌呤、嘧啶等可能形成於星際塵埃或凝聚的星雲中，接著在行星表面的一定條件下產生了象多肽、多聚核苷酸等生物高分子。通過若干前生物演化的過渡形式最終在地球上形成了最原始的生物系統，即具有原始細胞結構的生命。至此，生物學的演化開始，直到今天地球上產生了無數複雜的生命形式。

38億年前，地球上形成了穩定的陸塊，各種證據表明液態的水圈是熱的，甚至是沸騰的。現生的一些極端嗜熱的古細菌和甲烷菌可能最接近於地球上最古老的生命形式，其代謝方式可能是化學無機自養。澳大利亞西部瓦拉伍那群中35億年前的微生物可能是地球上最早的生命證據。

原始地殼的出現，標誌著地球由天文行星時代進入地質發展時代，具有原始細胞結構的生命也開始逐漸形成。但是在很長的時間內尚無較多的生物出現，一直到距今5.4億年前的寒武紀，帶殼的後生動物才大量出現，故把寒武紀以後的地質時代稱為顯生宙

太古宙（Archean）是最古老的地史時期。從生物界看，這是原始生命出現及生物演化的初級階段，當時只有數量不多的原核生物，他們只留下了極少的化石記錄。從非生物界看，太古宙是一個地殼薄、地熱梯度陡、火山—巖漿活動強烈而頻繁、巖層普遍遭受變形與變質、大氣圈與水圈都缺少自由氧、形成一系列特殊沉積物的時期；也是一個矽鋁質地殼形成並不斷增長的時期，又是一個重要的成礦時期。

元古宙（Proterozoic）初期地表已出現了一些範圍較廣、厚度較大、相對穩定的大陸板塊。因此，在巖石圈構造方面元古代比太古代顯示了較為穩定的特點。早元古代晚期的大氣圈已含有自由氧，而且隨著植物的日益繁盛與光合作用的不斷加強，大氣圈的含氧量繼續增加。元古代的中晚期藻類植物已十分繁盛，明顯區別於太古代。

震旦紀（Sinian period）是元古代最後期一個獨特的地史階段。從生物的進化看，震旦系因含有無硬殼的後生動物化石，而與不含可靠動物化石的元古界有了重要的區別；但與富含具有殼體的動物化石的寒武紀相比，震旦系所含的化石不僅種類單調、數量很少而且分布十分有限。因此，還不能利用其中的動物化石進行有效的生物地層工作。震旦紀生物界最突出的特徵是後期出現了種類較多的無硬殼後生動物，末期又出現少量小型具有殼體的動物。高級藻類進一步繁盛，微體古植物出現了一些新類型，疊層石在震旦紀早期趨於繁盛，後期數量和種類都突然下降。再從巖石圈的構造狀況來看，震旦紀時地表上已經出現幾個大型的、相對穩定的大陸板塊，之上已經是典型的蓋層沉積，與古生界相似。因此，震旦紀可以被認為是元古代與古生代之間的一個過渡階段。

1977年10月，科學家再南非34億年前的史瓦帝尼系的古老沉積裡發現了200多個古細胞化石，便將生命起源的時間定在34億年前。不久，科學家又在35億年的巖石層中驚詫地找到最原始的生物藍藻，綠藻化石，不得不將生命源頭繼續上溯。

因為8億年前地球上就出現了真核生物，那時候是震旦紀。而只有地球上有了充足的氧氣之後，真核細胞才可能出現.

而在此之前都是厭氧的原核生物

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