2 生命的起源与多样性1[5篇]

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第一篇:2 生命的起源与多样性1

河南科技大学教案首页

课程名称 授课章节

教学目的和要求:

(1)使学生了解生命的起源的有关理论;(2)使学生掌握专业词汇的主要用法。

教学基本内容:

(1)Glossary

(2)A home for life: formation of the solar system and planet earth(3)The emergence of life: organic and biological molecules on a primitive planet

专业英语(2)

计划学时

Lesson Two The Origin and Diversity of Life

第二课

生命的起源和多样性

教学重点和难点:

生命起源及专业英语词汇的用法。

授课方式、方法和手段:

以老师翻译为主,老师讲解相关专业知识辅助学生理解,采用板书的方式,在教学过程中加强互动,让学生翻译部分内容,采取启发式、讲授式教学方法。作业与思考题:

课后作业:熟记专业英语词汇。

思考题:宇宙大爆炸和生命起源之间的关系如何?Lesson Two The Origin and Diversity of Life 第二课

生命的起源和多样性

Part I:Background 生命起源是一个亘古未解之谜,地球上的生命产生于何时何地?是怎样产生的?千百年来,人们在破解这一谜底之时,遇到了不少陷阱,同时也见到了前所未有的光明。在两千五百年前的春秋时代,老子在《道德经》里写到,道生一,一生二,二生三,三生万物。用现在的话说,就是地球上的生命是由少到多,慢慢演化而来。它们有一个共同的祖先,这个祖先就是一,而这个一是由天地而生,用今天的话说,可能就是由无机界所形成。

从古至今,有很多说法来解释生命起源的问题。如西方的创世说,中国的盘古开天地说等。但直到十九世纪,伴随着达尔文《物种起源》一书的问世,生物科学发生了前所未有的大变革,同时也为人类揭示生命起源这一千古之谜带来了一丝曙光,这就是现代的化学进化论。生命起源的化学进化论首先在1953年首先得到了一位美国的学者米勒的证实,米勒描述的生命起源的事件应该是什么样子的呢?那就是在早期,地球上因为它含有大量的还原性的原始大气圈,比如说甲烷、氨气、水、氢气,还有原始的海洋,当早期地球上闪电作用把这些气体聚合成多种氨基酸,而这多种氨基酸,在常温常压下,它可能在局部浓缩,再进一步演化成蛋白质和其他的多糖类、以及高分子脂类,在一定的时候有可能孕发成生命,这就是米勒描述的生命进化的过程。

生命的起源应当追溯到与生命有关的元素及化学分子的起源。因而,生命的起源过程应当从宇宙形成之初、通过所谓的“大爆炸”产生了碳、氢、氧、氮、磷、硫等构成生命的主要元素谈起。

宇宙大爆炸(Big Bang)仅仅是一种学说,是根据天文观测研究后得到的一种设想。大约在150亿年前,宇宙所有的物质都高度密集在一点,有着极高的温度,因而发生了巨大的爆炸。大爆炸以后,物质开始向外大膨胀,就形成了今天我们看到的宇宙。大爆炸的整个过程是复杂的,现在只能从理论研究的基础上描绘过去远古的宇宙发展史。在这150亿年中先后诞生了星系团、星系、我们的银河系、恒星、太阳系、行星、卫星等。现在我们看见的和看不见的一切天体和宇宙物质,形成了当今的宇宙形态,人类就是在这一宇宙演变中诞生的。

大约在66亿年前,银河系内发生过一次大爆炸,其碎片和散漫物质经过长时间的凝集,大约在46亿年前形成了太阳系。作为太阳系一员的地球也在46亿年前形成了。接着,冰冷的星云物质释放出大量的引力势能,再转化为动能、热能,致使温度升高,加上地球内部元素的放射性热能也发生增温作用,故初期的地球呈熔融状态。高温的地球在旋转过程中其中的物质发生分异,重的元素下沉到中心凝聚为地核,较轻的物质构成地幔和地壳,逐渐出现了圈层结构。这个过程经过了漫长的时间,大约在38亿年前出现原始地壳,这个时间与多数月球表面的岩石年龄一致。

生命的起源与演化是和宇宙的起源与演化密切相关的。生命的构成元素如碳、氢、氧、氮、磷、硫等是来自“大爆炸”后元素的演化。资料表明前生物阶段的化学演化并不局限于地球,在宇宙空间中广泛地存在着化学演化的产物。在星际演化中,某些生物单分子,如氨基酸、嘌呤、嘧啶等可能形成于星际尘埃或凝聚的星云中,接着在行星表面的一定条件下产生了象多肽、多聚核苷酸等生物高分子。通过若干前生物演化的过渡形式最终在地球上形成了最原始的生物系统,即具有原始细胞结构的生命。至此,生物学的演化开始,直到今天地球上产生了无数复杂的生命形式。

38亿年前,地球上形成了稳定的陆块,各种证据表明液态的水圈是热的,甚至是沸腾的。现生的一些极端嗜热的古细菌和甲烷菌可能最接近于地球上最古老的生命形式,其代谢方式可能是化学无机自养。澳大利亚西部瓦拉伍那群中35亿年前的微生物可能是地球上最早的生命证据。

原始地壳的出现,标志着地球由天文行星时代进入地质发展时代,具有原始细胞结构的生命也开始逐渐形成。但是在很长的时间内尚无较多的生物出现,一直到距今5.4亿年前的寒武纪,带壳的后生动物才大量出现,故把寒武纪以后的地质时代称为显生宙。

Part II:Glossary

Big Bang 大爆炸 crust 地壳 mantle 地幔 core 核心 proteinoid 类蛋白[质] coacervate 团聚体,凝聚层 liposome 脂质体 ozone layer 臭氧层

continental drift 大陆漂移

binomial system of nomenclature双名法 kingdom 界

division 门(植物)phylum 门(复数 phyla)(动物)class 纲 order 目 family 科 genus 属 species 物种

taxon 分类单位,分类群(复数 taxa)taxonomy 分类学

clade 进化枝,分化单位

Part III:Text explanation

1.A Home for Life: Formation of the Solar System and Planet Earth 1.生命的家园:太阳系和地球的形成

The story of life's origins begins with the formation of the earth.The sequence of events that gave rise to our planet began, in turn, with the cosmic explosion physicists call the Big Bang.The sun at the center of our solar system condensed from a cloud of primordial matter roughly 5 billion years ago;the planets, including the earth, condensed about 4.6 billion years ago.The earth is composed of a number of layers: a solid crust, a semisolid mantle, and a largely molten(liquid)core that has a solid center.Basic physical features of Earth that may have made the emergence of life possible include the planet's size, temperature, composition, and distance from the sun.The major current hypothesis holds that life arose spontaneously on the early earth by means of chemical evolution from nonliving substances.生命的起源的故事从地球的形成开始: 引起我们的行星产生的事件是从宇宙大爆炸----物理学家称之为“Big Bang”依次发生。大约在50亿年以前,我们的太阳系的中 心的太阳是由一团原始物质凝结而成的; 行星,包括地球,大约在46亿年以前凝结。地球由许多层组成: 一层固体的地壳,一层半固体的地幔和有一个固体的中心的基本上熔化的(液体)核心。地球上可能使生命出现的一些基本物理特征包括行星的尺寸,温度,组成和距太阳的距离。当今的主要的假说认为生命在早期地球上自发产生,即通过非生命物质的化学演而自发产生。

2.The Emergence of life: Organic and Biological Molecules on a Primitive Planet 2.生命的出现:原始行星上的有机和生物分子

Evidence for prelife stages of chemical organization comes from laboratory experiments that try to duplicate the physical environment and chemical resources of the early earth.These experiments, including the pioneering work of Miller and Urey, have successfully produced organic monomers including amino acids, simple sugars, and nucleic acid bases.The probable next step toward life was the spontaneous linking of such monomers into polymers such as proteinoids and nuclei acids.Current research suggests that likely sites for this polymerization were clay or rock surfaces.生命出现之前时期的化学构成的证据来自模仿早期地球的物理环境和化学资源的实验。这些实验,包括米勒和尤里的开拓性工作,已经成功产生有机的单体(包括氨基酸,单糖和核酸碱基)。朝向生命的下一步很可能是这些单体自发连连成像类蛋白质和核酸那样的聚合物。当今的研究表明聚合的场所可能是粘土或者岩石表面。

Researchers have found that, when energy is available to a system, they can generate three kinds of organic molecular aggregates.The Russian Aleksandr Oparin obtained polymer-rich droplets, called coacervates from solutions of polymers.Sidney Fox generated proteinoid microspheres from mixtures of amino acids and water.A third laboratory structure is the liposome, a spherical lipid bilayer that forms from phospholipids.A structure similar to one or more of these aggregates may have been the precursor of true cells.研究人员已经发现,当一个系统获得能量时,可以产生3种有机的分子集合体。俄国Aleksandr Oparin从聚合物的溶液中获得聚合物富集的小滴,叫团聚体。西德尼·福克斯从氨基酸和水的混合物产生类蛋白质微球体。第3个从实 验室获得的结构是脂质体,由磷脂形成的球状的脂双层。一个类似于一个或多个这些集合体的结构可能是细胞的前体。

Further steps in the appearance of cells on the earth included the development of RNA and DNA as biological information molecules.Evidence suggests that RNA, which can form spontaneously under conditions mimicking those of the early earth, was the first informational molecule.The discovery of RNA ribozymes-RNA that can act as an enzymelike catalyst suggests that such catalytic RNA also could have assembled new RNAs from early nucleotides.Certain catalytic RNAs can also carry out sexlike exchanges of pieces of RNA.地球上的细胞出现的进一步演化包括RNA和DNA 的发展作为生物学的信息分子。在模仿早期地球的的条件下,RNA能自发形成,这表明RNA是第一个信息分子,核酶(能作为一种酶样的催化剂RNA)的发现的表明具有催化能力的RNA可能从早期的核苷组装新RNAs。某些催化RNAs具有催化RNA片段进行类似有性交换的功能。

Following the development of a lipid-protein surface layer and replicating RNA and DNA informational molecules, the events leading to the emergence of living cells would have included the origin of the genetic code;the sequestering of RNA or DNA into cell-like structures;and the development of metabolic pathways.在脂蛋白质表层、复制RNA和DNA信息分子的形成之后,导致活细胞的出现的事件可能包括遗传密码的起源;RNA或者DNA被隔离在细胞样的结构中;以及代谢途径的发展。

第二篇:生命起源

第二章 生命起源与动物体基本结构

本章重点:掌握生命起源的过程及生命发展史的主要阶段,了解生命史研究中的新进展及存在问题

第1节

生命的起源与有机体的演化 生命起源及其相关讨论(掌握生命起源的过程、前生物演化阶段的特征,了解生命起源各学说--神创论、宇宙论、自然起源论的主要论点)古老的原始生命(掌握古老生命的古生物学证据及其生存年代,了解古老生命的生存环境)细胞的起源及多级生态体系的出现(掌握原核细胞、真核细胞、分解者、合成者、消费者等概念的含义,掌握最早真核生物的化石证据)第2节 动物机体的发展

1细胞、组织、器官、系统的基本概念(熟记概念,了解现生动物的细胞、组织、器官、系统等)生物机体的发展(熟记胚胎的发育过程、原生动物、后生动物、侧生动物、原口动物、后口动物等概念,并了解各类动物的的代表)后生动物的早期演化(掌握埃迪卡拉动物群的分布与性质,了解后生动物的早期演化及其证据)

第3节 生命起源研究新进展生命发展史的主要阶段

生命史研究中的新进展及存在问题生物自身、埋葬、时间、成岩作用等对化石形成的影响分析化石的不完整性、原因及其古生物学意义

2从生物群、经过死亡群、埋藏群,到化石群的化石形成过程分析其对化石形成的影响及导致的化石不完整性影响 地层对比意义;生物进化证据意义;生物形态分析等

生命的历史未必是循序的,它肯定是难以预料的。地球上生命进化是通过一系列意外偶发事件来实现的。科学家们正为探索地球上何时何处以及怎样(这是最重要的)出现第一次生命作出不懈的努力

生命本质

地球可能正在将生命的种子撒播到整个银河系。微生物可以像乘坐宇宙飞船一样搭乘细微的尘埃颗粒,以太阳光线的推力为动力做着人类不敢想象的太空旅行。生命的确可以在宇宙间旅行!当居住生命的行星与其它天体发生碰撞时,飞溅的石块将会携带活的生命体散落进茫茫宇宙,这些深度冻存的休眠孢子因此就会落到另外的某个世界。

当然这还需要有两个前提条件:在这样的行星生命大飞奔中,微生物休眠孢子必须经得起陨星猛烈的冲击而不死亡,并获得足够的能量脱离行星引力奔向太空;然后这艘生命的诺亚方舟离开太阳系,并有幸登陆到一颗适合生命居住的行星上,而且这段在太空中遨游的时间不能太长,否则穿行于太空中的高能射线流将会把陨石星上的任何生命有机体烹熟。美国天文学家威廉姆·奈培说:“一般来讲,从太阳系进入其它星系的任何石头都不会携带活的生命有机体。但是,如果脱离地球的微生物能够非常迅速地逃离太阳引力的束缚,例如当它们搭乘的陨石飞船是最微小的尘埃时,它们是有存活的可能的。”

大约40亿年前,地球曾遭遇一群彗星和小行星的撞击,这场轰击前后持续了数亿年。这场劫难会对早期地球生命产生怎样的影响呢?科学家在实验室模拟了彗星撞击地球的过程,结合相关实验数据得出结论:早期地球上的微生物孢子体仍然经受住了陨星溅落时的剧烈冲撞,并在高温高压下顽强存活。陨石撞击地球时,一些陨石碎块粘住了部分具有非凡耐受力的微生物孢子体,然后借助于强烈的反弹力冲出地球引力圈,再次回到太空。地球和它的姊妹行星在围绕太阳公转时,都要穿越太空中由黄道带尘埃组成的细小颗粒云层,这种尘埃云中的尘埃都来自于小行星相互碰撞产生的和彗星沿途撒落的碎屑。这些尘埃不停地与从地球上反弹来的大陨石撞击、摩擦,使它们逐渐被磨小,直至消失,这就是所谓的沙爆现象。威廉姆·奈培估计,尘埃云的沙爆过程可以在2万~20万年的时间内将一块直径一米的大砾石消磨得无影无踪,而彗星破碎后对尘埃云的加厚,可以使沙爆的力量增加数倍,这样,沙爆一颗大石头其实不超过五百年。从地球上溅落到黄道尘埃云中的陨石,完全能够在微生物孢子受到致命伤之前就已经裂解为尘埃粒,变成一艘轻型的宇宙飞船携带着生命向太空四处游弋。

一颗直径不到1/10毫米的尘埃颗粒完全有能力携带微小的生命,而仅仅凭太阳光子辐射的推力足以将如此细小的“宇宙飞船”迅速吹出太阳系,这个力与我们人类本身也在研制的太阳帆动力源如出一辙。太阳帆也许是将人造航天器带到宇宙深处最理想的工具了,在这一点上人类的先见之明与自然的魔法竟然不谋而合。

这个尘埃宇宙飞船究竟有多快呢?从地球上起航,在70万年内,可以旅行完60光年的路程!这个路程之中早已经过了几个恒星驿站。所以,实际上我们的地球已然被一个巨大的太空“生物圈”包围着,那些生物在微石粒上以冰冻状态睡眠,在太阳系内外悠然自得地进进出出。对于生命,我们的太阳系根本不能封闭什么,它看起来像一个有一定孔径的漏筛。太阳系围绕银河系运行,当它穿过那些诞生恒星的巨大尘埃云时,正是地球向太空播撒生命种子的好时机。根据威廉姆·奈培的估计,穿越期间地球将向尘埃云撒下三万亿亿(3×1022)个微生物。自从地球生命出现以来,这种大规模播撒生命种子的穿越大约发生了五次,因此,这些地球微生物要找到一颗类地球外星着陆并生存下来是一件很容易成功的事情。

1990年,NASA的Kevin.J.Zahule和Daid Grinspoon对白垩纪-第三纪界线附近地层的有机尘埃作了这样的解释:一颗或几颗彗星掠过地球,留下的氨基酸形成了这种有机尘埃;并由此指出,在地球形成早期,彗星也能以这种方式将有机物质像下小雨一样洒落在地球上----这就是地球上的生命之源。

陨石分为球粒和非球粒陨石。球粒陨石来自宇宙,含有氨基酸,烃类、乙醇和其他可能形成保护原始细胞膜的脂肪族化合物。对生命起源有重要意义,和生命起源于彗星理论一样,这是一新天外起源说 生物化学家David.W.Dreamer用默奇森陨石中得到的化合物制成了球形膜即小泡,其提供了氨基酸等有机化合物及生命开始所需转变环境,即当陨石撞击地球时,会产生形成生命所需有机物及环境。康奈尔大学的C.Hyba指出,撞击可以以其他方式提供生命所需原材料。陨石撞击的热和冲击波可以在原始大气中激发合成有机化合物的化学反应

生命源于地球,由第一个生物经过再生、繁殖和演化,进而形成无数的生命形态并布满整个地球。古菌类和后来的细菌在水里、空气中和地上迅速繁殖,构成了一个生物圈。其中成员之间彼此交流,由此又先后产生了真菌和真核生物。然后又集合和组织成多细胞植物和动物。生命在海洋里蔓延开来,它们登上陆地,使世界充满树木和花草,又随着昆虫和鸟类飞翔天空。于是,在地球上形成和成长起“生命之树”。人类是这棵生命进化树最奇异的枝条。

对于生命的起源,科学家们通过各种实验建立起各种假说来解释。1953年,美国芝加哥大学的米勒和尤瑞以“电弧烧灼有机汤的实验”向人们证明地球可以自发产生生命:自然界的放电现象促使大气中弥漫着的甲烷、氢气、氨和水之间发生化学反应,并产生了核酸、糖之类的复杂有机分子,进而逐渐孕育出了地球生物。但也有科学家从流星体中找出70多种核酸,与地球生命核酸进行结构比照,结果发现有8种能完全吻合,这却证明了地球生命的构成物质可能源自太空的观点。生命究竟来自何方?这个问题直到今天科学家们仍在争论不休

在原始地球条件下,生物单分子是从无到有创造出来的,现在的研究资料表明,放电、紫外线、热能都可以促使生命元素合成生物单分子。

生命起源和演化是和宇宙的起源和演化密切关联的,生命的构成元素如碳、氢、氧、氮、硫和磷等都是“大爆炸”的产物。在星系演化中,某些生物单分子,如氨基酸、嘌呤、嘧啶等形成于星系尘埃或凝聚的星云中,接着在一定的条件下,产生了像多肽多聚核苷酸等生物高分子 地球上有细胞结构的最简单生命出现之前的演化过程,称为前生物化学演化(介于化学演化和生物学演化之间的特殊过渡阶段)。可以分为两个阶段:

•生物单分子的形成:例如氨基酸、嘌呤、嘧啶、单核苷酸、ATP等高能化合物、脂肪酸、卟啉等化合物的非生物合成

•生物高分子的形成:即生物单分子聚合为生物大分子(多聚化合物),例如由氨基酸聚合为多肽或蛋白质,由单核苷酸聚合为多核苷酸等。

低相对分子量的生物有机化合物主要是指蛋白质、核酸等。高相对分子量的有机化合物是由低相对分子量的有机化合物经过聚合而成的多分子体系。低相对分子量的生物有机化合物变为高相对分子量的生物有机化合物的化学反应都是脱水缩合反应。

美国科学家的一项新研究表明,构成地球生命的一些基本分子,其“模板”可能是陨石从太空中带来的,这有助于解释为什么地球生物的遗传物质DNA全是右旋结构。

美国亚利桑那州立大学的科学家皮扎雷洛等人模拟了陨石落在数十亿年前地球表面的“ 原始汤”中产生的反应,发现如果陨石携带的有机物质中某一结构的分子占优势,能够促使随后产生的地球生命物质也出现结构倾向性。

许多化学物质分子有着“左”和“右”两种不同结构类型,两者之间的关系就像人的左右手。通常化学反应会产生等量的左手和右手型分子,但生命体中的糖全都是右手型的,包括构成DNA的脱氧核糖;而蛋白质的基本单元氨基酸全是左手型的。所有生物DNA的双螺旋的旋转方向也都相同,为右手螺旋。科学家一直不清楚为何生命会有这样的倾向性。制造纯左手或纯右手型物质的一个方法,就是使用左手型或右手型的“模板”分子。人们早已知道,一些陨石中含有氨基酸等有机分子。有科学家提出,陨石在太空中运行时,某些天体如中子星发出的光具有偏振性,只使陨石中右手型的氨基酸分解,使剩下的左手型分子比右手型分子多。陨石落在地球上,这些分子成为地球生命起源的“模板”,使更复杂的生命分子也具有倾向性。皮扎雷洛等人使用一种名叫异缬氨酸的氨基酸进行试验,证明分子的结构倾向性可以通过化学反应来传递。在一块于1969年在澳大利亚发现的陨石中,曾经发现有异缬氨酸存在。这块陨石有45亿年历史,几乎与地球一样古老。这块陨石中所含的异缬氨酸,左手型的比右手型的要多,科学家参照其比例调配了反应试剂。异缬氨酸与两种原始地球上可能广泛存在的有机物发生反应后,产生了一种称为苏糖的糖类,其中右手型的苏糖比左手型的苏糖要多。也就是说,结构倾向性从氨基酸传递给了糖,更多的左手型氨基酸,促使产生了更多右手型的糖。苏糖是生物体内常见的一种糖。皮扎雷洛认为,生命体糖类的“右倾”特性,有可能就是这样开始的。苏糖可以进一步反应生成称为苏糖核酸(TNA)的物质。TNA与DNA有些相似,也能形成双螺旋结构,但比DNA简单。此前曾有科学家提出,生命有可能最初使用TNA为遗传物质,后来进化到使用DNA。皮扎雷洛等人的新研究,为TNA及DNA螺旋方向起源提供了线索。

化学演化和前生物演化之后,单细胞终于形成了,生命进入了细胞演化阶段。演化的下一个重大阶段是由这些原始单细胞真核生物向多细胞的后生动植物的过渡。通过遗传密码的演化和若干前生物系统的过渡,地球上最终产生了最原始的生物系统,即具有原始细胞结构的生命。

细胞形成后,生命进入细胞演化阶段。此阶段演化主要集中在细胞内部组织水平提高,包括细胞结构的复杂化、代谢方式的演变等,同时伴随着规模较小的生态学分异和物种分异 从原核生物过渡到真核生物,完成了细胞演化中最重要的一步。最早的原始的真核生物是微小的单细胞,它们进行有丝分裂,能进行光合作用

地球上第一个单细胞原始生命的出现标志着生命演化进入了生物学演化。

生物学演化又可以早期细胞演化阶段;晚期组织器官演化阶段或系统演化阶段。

细胞演化阶段是从原始单细胞生命产生到后生动植物的大量出现,持续了25亿年以上。后生动植物出现后,生物进入系统演化阶段,在大约7亿年的时间内,数以千万计的物种经历了形成和绝灭的演化历程

原核细胞与真核细胞的差别如此巨大,以至于过去人们认为原核细胞是由真核细胞退化而来的。解决由原核细胞向真核细胞的演化问题是细胞演化的关键。人们在这个问题上争论颇多

最令人感兴趣的是加拿大安大略的冈弗林铁建造中的微化石群(19.5亿年)。其化石丰富,形态多样、分布广泛。在形态上有类似孢子的球状体,特别引人瞩目的是冈弗林微化石群中的丝状体已出现异形胞,大小细胞之间清楚地显示出细胞壁分开。在原核生物中见于蓝藻。在现生的蓝藻丝体里,营养细胞发育成很大的厚壁休眠胞或不动体,或者发育成具有特殊代谢功能的异形胞。异形胞具有固氮功能。由此可见,冈弗林微化石群中,蓝藻己相当繁盛,种类也较多,它们是当时海洋中主要生产者

后生动物和后生植物如何由原始单细胞真核生物演化分支出来?谁先谁后?这些问题目前还没有一致的看法。

按照新近时兴的细胞内共生假说来解释后生动植物的起源是某些异养的、行吞噬作用的单细胞真核生物祖先可能以吞噬原核生物为生,其中一些与光合作用的原核生物发生细胞内共生,形成能进行光合作用的自养的真核生物,经过进一步演化,成为后生植物。另外一些仍保留异养功能,演变成为变形虫、鞭毛虫、纤毛虫等原生动物和真菌。从异养的原生动物再进一步演化出海绵、水母以及无体腔原始后生动物

地球上最古老的沉积岩大约有38亿年的历史,地球凝聚8~9亿年后才形成硬的地壳,生命才有了立足之地

最老的有细胞结构的生命证据是西澳大利亚的Warrawoona微生物化石群(35亿年),表明地壳形成后不到3亿年生物演化就开始了。但大多数地质学家认为,最古老原始生命是和最古老的沉积岩同龄(38亿年),证据是格陵兰西部Isua沉积岩中的条带状铁建造。南非Swaziland超群(34亿年)古老岩层中存在简单的层状叠层石

年龄为33亿年的南非Onverwacht群的碳同位素比值有一个明显的变化,由此推断光合作用的历史可追溯到33~35亿年前

第三篇:生命起源读后感

生命起源读后感

(一)《古生物地史学》是一个学地质专业的学生必修的一门科目。学完前五章后,老师让我们写一篇关于生命起源与演化的小论文,于是我就开始“筹备”了起来。如果仅是将课本上的知识简单的罗加起来未免有点“俗气”了不是,所以我就借助网络,查找一下相关的影视及其资料,准备开工!首先看到的是《生命的起源》这部电影资料,有感触,于是就想,先写写观后感再说吧!

从今天起,我感觉人们一定要对生命充满了敬畏。在40亿年前当地球还是个水深火热的地方时,没有任何生机,大气中充满的不是氧气,而只是一些水蒸气,及一些甲烷,二氧化硫等一些不适宜生命生存的气体,大地熔岩横流,就想一个火球。可是就在这时,突然下了一场雨,这雨一下就是几百万年。炙热的熔岩流冷却了,无数道横贯天空的闪电夹杂着雷鸣。雨过之后,不知道是外太空的大分子物质还是雷电的原因,带来了可以生命的东西,它不能蠕动,只是静静的呆在那里,在等待什么。但我可以很肯定的说:他们从没有停止去努力呼吸与运动甚至他们也在思考。生命即便微小也从未选择放弃进化的路途,从它诞生的那一刻起,就开始学着去适应环境,向外界寻求生存,对,是很艰难!

影片向观众展示了美轮美奂的海底世界,展现出原始生命的进化历程。当我们静下心来去欣赏时,我们发现,即便那么微小原始的生命都充满着神秘,美丽。影片的视觉效果给人以震撼,从中让我们感受到生命就像一个奇迹。如《宇宙与人》中讲的那样:如果有足够的时间,尘埃也会有生命。

当今,我们一次又一次的去寻找大-片的视觉效果,一部又一部的压轴电影总是满足不了我们深不可量的欲望鸿沟。请我们平静下来吧,尽管很难,可是当你看到原始的生命祖先——一切生命的起源,在那里安静的呼吸时,难道你没有什么感触吗?

生命起源于海洋,海洋孕育了生命。每当我们看到海洋时请投以我们原始的崇敬。我们尽管是人类,但我们要知道,我们自己在生命的演化长河中,不过只是数的清的一段。不要以为我们有智能,所以我们会思考,我们能统治。我倒是感觉:因为我们会思考,所以我们有智能。因为思考让我们有了文明和发展。生命从未吝啬向我们保留什么,它也从未停止过前行的步伐,当我们还在浮躁不安时,其实我们更需要安静下来思考而非去寻找释放浮躁的方法。生命需要安静,它的热情表现在前进的路途中!

静静的观看这个星球上的一切,再过40亿年,它会伴随我们的母星太阳的消失而消失,如果你感觉没必要思考那么长,那就看看今天的夜晚,如果你能在城市的路灯熄灭后看到童年时璀璨的星河,请你静静欣赏,生命与时间的完美结合就是这个时刻的你的全部。

生命起源读后感

(二)今天,我读了《生命起源》,这本书是达尔文写的。是达尔文论述生物进化的重要着作。《物种起源》大概是19世纪最具争议的作品,达尔文用其仔细的观察及丰富的想象力,在这本书中详细描写了生物物种由简单到复杂,由单一到繁多这样的一个演变过程。《物种起源》 就象是一棵树不断能长出新的枝条,在生物的演变过程中,新的物种分枝会在原有的基础上产生出来。但毕竟整本书也就是在探讨物种的问题,这是假设有了生命以后的事情。

在这本书中达尔文的观点是遗传变异 过度繁殖 生存斗争 适者生存,这点我非常同意他的想法。生物有进化,物种也有变化,本不是达尔文首先发现的;进化学说,()也不是达尔文创建的,在他以前已有着漫长的历史。不过达尔文加上他观察所得的新材料,总结和发展了进化学说,提高了它的科学性,彻底击毁了科学思想界中的宗教统治,建立了生物学的真正基础。在解释万物及生命起源的时候,所有的理论都是要靠信心来接受的,也既是说,都是信仰。要接受不相信上帝的信仰,应该是需要更大的信心,需要克服更大的障碍,因为这些信仰里实在是包含了太多的未知因素。

我认为达尔文的《物种起源》很适合我们中小学生阅读,我们还应该学习达尔文那种坚持不懈的精神。

第四篇:生命的起源与演化1

化石探秘

生命的起源与演化

宗艳梅

(山东科技大学信息科学与工程学院计算机09-1班)

【摘要】 地球在宇宙中形成以后,开始是没有生命的。后来经过几千万年的演化,从原始海洋一直到现在的人类,经过了漫长的演化过程。十几亿年前,在各种自然外力的不断作用与影响下,生命悄无声息的来到了地球。也许生命早已存在于其他星球或者说生命的诞生本就随着宇宙的大爆炸而应运而生。我们人类只有几十万年的到一百多万年的历史,人类科技的飞速发展也不过是近几百年的积累。以下讲述了生命的起源及演化的过程。

【关键词】 生命起源、原始生命、化学演化、新生命

【正文】地球在宇宙中形成以后,开始是没有生命的。经过了一段漫长的化学演化,就是说大气中的有机元素氢、碳、氮、氧、硫、磷等在自然界各种能源(如闪电、紫外线、宇宙线、火山喷发等等)的作用下,合成有机分子(如甲烷、二氧化碳、一氧化碳、水、硫化氢、氨、磷酸等等)。这些有机分子进一步合成,变成生物单体(如氨基酸、糖、腺甙和核甙酸等)。这些生物单体进一步聚合作用变成生物聚合物。如蛋白质、多糖、核酸等。这一段过程叫做化学演化。蛋白质出现后,最简单的生命也随着诞生了。这是发生在距今大约36亿多年前的一件大事。从此,地球上就开始有生命了。

经科学研究,地球的早期环境恶劣,到处都是火山和岩浆,地壳每天都在剧烈的运动着,经历了漫长的时间,才出现了山川和河流以及海洋,才变成了一颗可以诞生生命的星球,又经过了漫长的时间,才孕育出了最初的生命。

2010-11-2

现代科学认为,在地球最初形成的时期,表面充满着原始大气层,后来这些原始大气发散到太空中去,但地球内部不断的释放出二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨等气体,地球表面和大气层中,火山和雷电等巨大能量不断释放,这第二代大气又不断的变化,形成占大气99%的氧气和氮气,有了这个大气层,地球表面温度变化就可以保持在一个相对稳定的范围内,初步具备了形成生命的条件。地球诞生初期,形成生命的基本物质蛋白质和氨基酸等就已经存在了,这样蛋白质和氨基酸、氮和氧、铁、磷、硫等基本元素,经过漫长时间的相互作用,生命的基本形式出现了。

随着现代科学的发展,科学家们在陆地和空中发现了大量生命基因物质。1969年澳大利亚发现了著名的默契森陨石,它的表面布满了氨基酸。中国科学家们也发现了具有原始形态的多细胞生命物质,存在的时间至少可以追溯到20亿年前。美国国家太空总署的U2高空侦察机,在10000米的高空,收取到了从大气平流层向下飘落的彗星尘埃,发现里面充满着有机物质,和漂浮着的生命分子,美国著名科学家卡尔·萨根(1934-1996)认为,生命的初始物质就是这样来到地球的。这些生命科学的成果告诉我们,地球上最原始的生命,可能有两个来源,第一是从地球诞生开始,在地球表面和大气层中,就广泛地分布着大量的各种形式的生命基因物质;第二是来自外太空的生命基因物质,伴随着外太空陨石和风雨雷电,不断的降落到地球上。但不管是来自哪里,这些生命基因必然是多种多样的,不会处在同一条起跑线上,必然是有高级和低级、先进和落后的区别。在漫长的时间长河中,高级的生命基因不断向高级人类形式过渡,低级的生命基因在相对低级的范围内获得发展,形成今天地球上丰富多彩的生命形式。

生物的进化大体趋势始终遵循着从简单到复杂,从低等到高等的,从单细胞到多细胞,从水生到陆生的过程,但是在生物的演化进程的某个片段,我们也会发现某些个例。它们的诞生本身就开创了一个进化奇迹,它们并不遵循生物进化的一般规律,似乎它们本身的诞生就是为宇宙中生命的多样性创造其他适合的更有效率的模式。还有一些生物,当突发的宇宙环境的变化对地球环境造成影响时,由于它们的进化里程没有足够的效率,或者没有足够的防危机能力,也消逝在地球生命长河中。

反观人类社会,生命的进化规律似乎又隐隐约约在应实人类社会的种种规律,种种法则,种种悲剧,或者即将上演的喜剧。

毛泽东同志在他的诗文中,把人类起源的复杂历程概括为一句话“人猿相揖别”,把人类在漫长的原始社会时期经历的旧石器时代、新石器时代和青铜器时代,高度地概括为“几千寒热。

从现代考古学的发现中,我们知道人类诞生的过程极其艰辛,前后历时3000多万年时间。先是诞生了森林古猿,之后又诞生了拉玛古猿,此后南方古猿人类的祖先问世了。

400万年前人类诞生了,从此地球进入了人类阶段,地球经受着一次深刻而有意义的变化。

人类的诞生是在其他物种的基础上诞生的,是生物进化技术积累的再创新。人类的诞生也是遵守着生物进化的一般法则。

从以上我们能了解到,生命的起源与演化经历了漫长复杂的过程。但同时,物种的进化大体上还是一个被动的过程。它需要自然条件的突破与时间的累计。与此同时,人类社会的发展是一个主动的过程,它是人类积极的有目的的行为。

所以,生活在幸福中的我们,应该好好学习,珍惜现在的生活。充分利用现在的资源,充实自己,让自己的人生更有意义!

参考文献:

【1】 位梦华,《从宇宙到生命》,知识出版社,2006.9

【2】 郝首刚、马学平,《生命的起源与演化》,高等教育出版社,1999.12

【3】 陈蓉霞,《进化的阶梯》,中国社会科学出版社,1996.12

【4】 达尔文,《物种起源》,陕西人民出版社,2000.4

【5】 参考网页:

第五篇:生命起源与进化期中论文(模版)

********大学期中考试论文

课程名称:生命起源与进化班号:学号: 姓名:成绩:

《侏罗纪公园》观后感

上周三我们生命起源与进化这门选修课观看了《侏罗纪公园》,影片中给我的映象不仅仅是那些复制出鲜活的恐龙的生活和一些惊险刺激的场面,还有一个最为重要的就是贯穿整个影片的思想——人与自然的较量犹如蚍蜉撼树。

这部影片的主要内容讲的是:都是研究上古动植物的科学家阿兰·葛兰特与艾丽·塞特勒,他们将全部精力投入到挖掘恐龙骨骼化石上。直到一天,亿万富翁、努布拉岛的主人哈蒙德博士前来请他们“ 出山”。原来哈蒙德手下的大批科学家利用凝结在琥珀中的史前蚊子体内的恐龙血液提取出恐龙的遗传基因,加以修补和培育繁殖,竟然将已绝迹6500万年的史前庞然大物复生,使整个努布拉岛成为恐龙的乐园,即“侏罗纪公园”。哈蒙德博士雄心勃勃地准备将该岛建成为一座大型游览公园,并且为了更多地吸引游客以及更好地促进科学研究,哈蒙德甚至大量繁殖了凶猛的食肉恐龙,看到霸王龙与迅猛龙等食肉恐龙沿沿不绝地从人工繁殖流水线上生产出来,格兰特与一道同行的伊安·马康姆博士都隐隐地感到一种潜在的危机。事情果然不出所料,正在他们乘坐游览车行至公园正中心部分的时候,一场突如其来的飓风摧毁了岛上的电力同通讯系统,同时哈蒙德手下的一名员工为了私自利益企图将某些恐龙基因偷偷带出去,在此过程中又关闭了园中的防护电网和安全系统,园中的恐龙顿时如鱼得水,纷纷冲破防护网开始对岛上的任何员工大开杀戒,努布拉岛瞬间变成一片地狱般的恐怖地带,岛上存活的人们纷纷被四面涌出的恐龙们追杀着,被困于公园正中央的格兰特博士一行更成为了食肉恐龙优先考虑的目标,救援队何时赶来尚未确定,此时被邀请的各位专家们唯一的选择,就是纷纷利用他们各自的专长帮助自己与同伙们一道逃离出这片恐龙们的杀戮地带,一同存活到最后希望来临的时刻。

看完后通过与上课所学的知识和自己上网所查的资料来看,以目前的科学技术来说,恐龙的复制可能性较小,《侏罗纪公园》中的恐龙的复制基于蚊子中的DNA。DNA 虽号称稳定,但是又不会太稳定。现在估计常温寿命很难超过百万年数量级,而目前所知的生活最晚的恐龙的也是在6500万年前,而晚侏罗世距今也有一亿五千万年。即便提取出来,想要修复DNA也是一大难题。况且现在有观点认为生物体基因之间是动态网络关系,照此说来不同物种即使是功能相当的元件也很可能不兼容,何况恐龙没有什么太近的亲属。即使修复了但仍然还有问题:DNA不等于细胞。就算拿到了完整基因组,没有细胞环境又能如何,不过一堆大分子而已,想把恐龙DNA注入鳄鱼卵里?裸露DNA立马就降解了。人工核建成倒是有些进展,估计能作出完整核膜,可是按现在的克隆技术,同种生物核移植由于再编码的问题,成功率都极低,异种移植必然更麻烦。就算我们得到了重组的恐龙双倍体细胞,可发育怎么办,本来发育是由母源mRNA起始的,鳄鱼mRNA能起始恐龙核吗?另外利用与青蛙的基因来让恐龙都为母性恐怕也太小看了生物的进化能力了吧!就算拥有这种高科技人类最后的命运也只能受这些恐龙的摆布,同样也只有一个结果——人类的灭亡。

也许这部影片存在了许多小的科学性的问题,但其实抛开这些问题来说,它更反映的是一种思想,当人类站在这充满神秘色彩的大自然面前,人类的贪婪,高傲,永不满足让人类企图征服自然,结果却是悲剧的一而再,再而三的发生。正如:“当地球没有了动物、植物或者更有甚者破坏了自然,人类的贪婪之网就会蔓延成沙漠,而地球的每一个角落,都将成为人类为自己挖掘的坟墓。”例如近两年来,人类不断受到猴痉、艾博拉、疯牛病等来自动物的自然源疾病的威胁,而爆发于亚洲的禽流感,更是自然界的警示,禽流感在100年前就有,但只有在动物间传播,为何会突然给人类造成严重危害?这都是人类本性贪婪,肆意破坏自然的苦果,人与自然有条“潜规则”,不遵守规则就会受到自然的惩罚。就像英国科学家说的:“人就不应该生存在这个原本祥和的地球上,因为人有贪婪、人有欲望、人有无底的物质需求。”可是有些盲目的贪婪的人类为了金钱利益不顾一切后果的破坏自然。而当自然灾难来袭,人类所能做的也只是逃避,只有预防,而无法战胜。

人类只是大自然的一小部分,大自然不仅为我们提供了赖以生存的物质,而且也保护着我们人任课教师:日期:年月日

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课程名称:生命起源与进化班号:学号: 姓名:成绩:

类不受外太空的干扰。事实上,人类作为一个生物物种的确是自然界的一部分,人体的生命活动始终遵循自然规律。在自然界的长期演化中——只是人类适应大自然的过程,人类形成了超越其他物种的智能,并建立起极其复杂而严密的社会组织体系。虽然人类同其他生物和无生命的物质相比具有许多不同的特征,特别具有高度的能动性和创造性,但是人类本身是自然长期进化的结果,而且始终同自然之间保持着物质、能量和信息的交流。没有人类,自然照样存在,即自然不依存于人类;但是人类只有在一定的自然环境中才能生存,即人类始终依存于自然。自然是按照客观规律运行,本来不存在什么恩赐和报复。但是因为我们人类宣称要征服和战胜自然,常常违反客观规律,结果遭受损失,在观念中被认为是自然的报复。不论怎样看,人类都需要冷静地反思自己的观念和行为。自然具有无限的广阔性和复杂性,总是存在未知领域,在一定的历史条件下,人类认识、改造和利用自然的能力是有限的;自然规律具有客观必然性,无论古代和现代,人类都必须遵循自然规律,违反自然规律最终会自食其果。

现在的人们要想长久地生存在这美丽的地球,应该在自然面前保持谦虚谨慎,虚心向自然学习,在按自然规律办事的前提下充分发挥人的能动性和创造性同时也得保护好自然,不失为明智的态度。任课教师:日期:年月日

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