生命的起源与演化1

第一篇：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:

第二篇：论生命的起源与演化

论生命的起源与演化

摘要： 地球在宇宙中形成以后，开始是没有生命的.那生命又是如何产生的呢？随着认识的不断深入和各种不同的证据的发现，人们对生命起源的问题有了更深入的研究。随着人类社会科学的进步，我们探索的领域不断扩大。其中，对生命起源的探索一刻也没有停止，也终于了解到从原始海洋到生命的产生，一直到现在的人类，经过了漫长的演化过程。那么：在原始地球早期环境下，物质是如何实现由非生物界到生物界的跨越？抑或，在地球形成早期，肯定存在没有生命这样一个时期，生命又是怎样来的呢？下面我们一起来探索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

一、关于生命起源的几种假说 1.上帝创造生命说

2.生命来源于宇宙-----宇宙胚胎说

生命必须的酶,像蛋白质和遗传物质的形成一样,需要数亿年的时间,一些化石上所记载的生命物质诞生于35亿年前.20世纪40年代以来,人类用天体物理的手段,在地球之外探测了近百种有机分子,像甲醛、氨基酸等.在一些降落到地球上的陨石中也发现了含有组成生命的有机分子,在一些被称为“脏雪球”的慧星中不仅含有固态的水,还有氨基酸、乙醇、嘌呤、嘧啶等有机化合物,生命有可能在慧星上产生而被带到地球上.3.自然发生说

地球上的生命包括人都是从非生命的物质中突然产生的 4.生命的产生只能来自于生命

生命的产生只能来自于生命,代表人物是巴斯德.生命起源问题是自然科学界面临的几个主要的未知基础科学问题之一。几乎所有的自然历史及生物学教科书总会有几章介绍生命起源。按照大爆炸理论，大致是从亿年前大爆炸开始的宇宙起源，到约50亿年前太阳系的起源，到约45亿年前地球的起源，到大约37亿年前地球上生命的起源。地球上生命体系是已知的宇宙中惟一的生命体系，也是已知的宇宙中最复杂的分子体系，更是自然演化出的最完美的分子体系。地球上生命的起源过程是如此复杂，生命起源的过程是如此偶然，有人做过一个形象的比喻：如果一只猴子在打字机的键盘上随机跳动能打印出大英博物馆的所有图书，那么在地球上发生生命的几率比这还小。但是，在地球上的的确确自然产生了生命，而且

产生了智慧生命人类这一宇宙最美丽最灿烂的花朵。如果说生命在地球上的起源是一个奇迹，那么对地球上这一奇迹的发生发展的过程及原理的探索

当然是一个激动人心的事业，也是自然科学的主要任务之一。显然，对生命起源的研究不仅有利于深入了解自然的奥秘，揭示生命的奥秘，而且推动自然科学的发展，并无疑对人类的思想史及文明史产生重要影响。

二、人类对生命起源的探索

（一）生命进化的进程 1.从单细胞到多细胞生物

细胞按形态结构的不同可以分为两类:原核细胞和真核细胞.原核细胞结构比较简单,个体较小.它的主要特征是:细胞中的遗传物质是裸露的DNA分子,它们分散在细胞质里或集中在核状体部位,没有核膜和核的结构.真核细胞的形态结构比较复杂,它的遗传物质除了DNA外,还有RNA和蛋白质,形成了结构复杂的染色体,并集中在由核膜包裹着的细胞核中.2.寒武纪生命大爆发

在距离现在5亿~6亿年内,地球上出现过一次生命大爆发,有成千上万种多细胞的生物出现.由于这次生命爆发的时间是被地球学家叫作“寒武纪时代”,所以人们又称之为“寒武纪生命大爆发”

在寒武纪生命大爆发后2亿多年的时间里,三叶虫依然是生活得最成功的动物.3.鱼类世界的诞生

最初出现的鱼叫甲胄鱼,它们中的大多数身体的前端都包着坚硬的骨质甲胄形似鱼类,但没有成对的鳍,活动能力很差.4.植物的演化

蓝藻是海洋中最早的单细胞生物之一.5.动物登陆

距今2.3亿年前,由于地球气候温暖,食物充足,爬行类动物逐渐繁盛起来,种类越来越多.它们不断地分化成各种不同种类的爬行动物,变成了今天的龟类、鳄类、蛇类、蜥蜴类、哺乳动物等.6.人类的诞生 由于劳动,手便得到进一步的发展和改善,同时,也引起了身体其他器官的变化,特别是大脑得到高度的发展.在劳动过程中,产生了语言和意识,建立了社会.于是,劳动使森林古猿演变成了人.（二）生物进化的历史

经科学研究，地球在宇宙中形成以后，开始是没有生命的。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，就是说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。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。

（三）人类的探索

启蒙运动的理性和进步理念，包括马尔萨斯的生存环境理念，是达尔文自然选择理论的思想基础。达尔文用科学方法证实了进化中的自然选择机制。孟德尔用试验方法弄清了遗传和变异机制，这两块知识的结合，就构成了我们今天解释生物进化机制的综合进化理论。

达尔文（Charles Darmin ,1809--1882)1859年在《物种起源》一书中提出以下原理：第一，所有物种生育子代的能力都大于食物增长速度，即生育能力大于养育能力；第二，所有物种的个体都有变异，同一物种中没有完全相同的个体，即同体个体独特；第三，由于要生存的个体多于能生存的个体，所以会有生存竞争；第四，竞争中，有适应性变异特质个体得到更多的生存机会，即最适者生存；第五，适者有更多机会通过生殖把特质传给子代，即受到自然选择；第六，在漫长的地质年代中，成功的变异时代积累，导致新物种产生并实现进化。

孟德尔发现生物的变异来自遗传，他的这项成就被称为构成现代遗传学的基石。1937年，杜布赞斯基在《遗传学与生物起源》一书中把它与进化论与遗传学整合成一体。赫胥黎称之为综合进化论。综合进化论认为进化是包括两个阶段的过程：

1、变异：不同个体得到不同的遗传材料，形成不同的表现型；

2、选择：不同个体在繁育方面表现出的差别。

学术界目前承认进化有两个层次：一是种群层次上的微观进化，主要指种群基因库的等位基因频率在短时期内的变化。二是更高层次（物种）在较长时段中的宏观进化。对于后者，学术界又有两种理解：一是渐进累积，二是间断平衡。渐进累积论将生物进化和新种发现视为渐进积累过程。间断平衡论则将这一过程理解为长期稳定与短期骤变的交替。我们认为简短平衡论能更好地解释古人类化石和人类遗传学资料上的历时间断和却换现象，同时也与突变和选择的原理兼容。

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。

三、对生命的思考

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。

人类也只有不断探索发现这种种规律、法则，才能避免悲剧，更好的生存繁衍。

四、结束语

生命的起源与演化经历了漫长复杂的过程，人类对起源于十几亿年前的生命演变的研究，是极其间距的一项任务。但我相信，只要我们积极主动，有目标有目的，经过科技的进步与时间的累计，人类对生命起源的认识定会有更长足的进步，研究生命起源的航船也会越来越靠近真理之彼岸。

参考文献：

[1]郝守刚，马学平等.2000.生命的起源与演化.北京：高等教育出版社 [2][英] Andrew S.Pullin 著，贾竞波 译.2005.北京：高等教育出版社 [3] 郝首刚、马学平，《生命的起源与演化》，高等教育出版社，1999.12

第三篇：生命的起源与演化论文

生命的起源与演化

马闯

（体育学院 社会体育12-1 521521）

摘要：本文论述的生命何时、何处，特别是怎样起源的问题，是现代自然科学尚未完全解决的重大问题，是人们关注和争论的焦点。历史上对这个问题也存在着多种臆测和假说，并有很多争议。随着认识的不断深入和各种不同的证据的发现，人们对生命起源的问题有了更深入的研究。随着人类社会科学的进步，我们探索的领域不断扩大。其中，对生命起源的探索一刻也没有停止，人们都渴望了解：在原始地球早期环境下，物质是如何实现由非生物界到生物界的跨越？抑或，在地球形成早期，肯定存在没有生命这样一个时期，生命又是怎样来的呢？

关键字：生命起源、生命科学、海洋生命

引言

生命起源是一个古老、神秘而又时髦的大课题，长时期来始终被封建迷信所笼罩。在我国号称“鬼城”的四川鄷都县有一座奈何桥，桥两岸生与死遥遥相望，桥下便是阴曹地府，生命与非生命之间果真有一条不可逾越的鸿沟吗？上帝创造人的故事和达尔文的物种进化都是在生命诞生之后的事，不在本论文的讨论范围之列。这里要论证的是在混屯初开之时，地球上的原始生命物质和原始生命形态是如何形成的。

一、关于生命起源的几种假说

1．创世说（神创论）和新创世说：创世说是把生命起源这一科学命题划人神学领域，认为地球上的一切生命都是上帝设计创造的，或者是由于某种超自然的东西干预产生的。19世纪以前西方流行创世说这一学说。近年来，在科学的高速发展的情况下，创世说的支持者为坚持这一非科学的观点，不得不作出新的努力使圣经与科学调和，用科学知识来证明圣经的故事，如将生物学和古生物学的一些“证据”来证明上帝造物和物种不变的观点，这就是现代的新创世说。这一学说无论怎样修饰都是不科学的。

2．自然发生说（自生论）：认为生命可以随时从非生命物质直接迅速产生出来。如腐草生萤，腐肉生蛆、白石化羊等。这一学说在17世纪曾流行于欧洲。随着意大利的医生雷地和法国微生物学家巴斯德等人的实验的成功，这一学说失去了他的生命力。

3．生物发生说（生源论）：认为生命只能来自生命，但不能解释地球上最初的生命的来源。

4．宇宙发生说（自生论）：认为地球上的生命来自宇宙间的其他星球，某些微生物的孢子可以附着在星际尘埃颗粒上而到达地球，从而使地球具有了初始的生命。这个学说仍然不能解释宇宙间最初的生命是怎样产生的。此外，宇宙空间的物理因素，如紫外线、温度等对生命是致死的，生命又是怎样穿过宇宙空间而不会死亡呢？

5．化学进化说（新自生论）：认为地球上的生命是在地球历史的早期，在特殊的环境条件下，由非生命物质经历长期化学进化过程而产生的。这一过程是伴随着宇宙进化过程进行的。生命起源是一个自然历史时间，是整个宇宙演化的一部分。因为有比较充分的根据和实验证明，这一学说为多数科学家接受，但仍需要深入进行研究。

生命起源问题是自然科学界面临的几个主要的未知基础科学问题之一[1]。几乎所有的自然历史及生物学教科书总会有几章介绍生命起源。按照大爆炸理论，大致是从亿年前大爆炸开始的宇宙起源，到约50亿年前太阳系的起源，到约45亿年前地球的起源，到大约37亿年前地球上生命的起源。地球上生命体系是已知的宇宙中惟一的生命体系，也是已知的宇宙中最复杂的分子体系，更是自然演化出的最完美的分子体系。地球上生命的起源过程是如此复杂，生命起源的过程是如此偶然，有人做过一个形象的比喻：如果一只猴子在打字机的键盘上随机跳动能打印出大英博物馆的所有图书，那么在地球上发生生命的几率比这还小。但是，在地球上的的确确自然产生了生命，而且

产生了智慧生命人类这一宇宙最美丽最灿烂的花朵。如果说生命在地球上的起源是一个奇迹，那么对地球上这一奇迹的发生发展的过程及原理的探索

当然是一个激动人心的事业，也是自然科学的主要任务之一。显然，对生命起源的研究不仅有利于深入了解自然的奥秘，揭示生命的奥秘，而且推动自然科学的发展，并无疑对人类的思想史及文明史产生重要影响。

二、人类对生命起源的探索

生命的起源问题就是要研究物质如何在自然条件下由“死”变“活”的问题，这不仅仅是一个科学问题，也是一个哲学问题，是科学与宗教、唯物主义与唯心主义长期争论的焦点，它与宇宙的起源、意识的本质等，都是人们所面临的对自然本质认识的几个未解之谜，它的解决不仅对科学将起极大的促进与推动作用，而且将会在人类思想史上产生重大的影响。

生命起源的研究涉及到许多科学学科，并引出了许多的哲学问题，因此没有哲学思 维而力图勾划出整个研究的前景是难以想象的。这就是为什么在探讨生命现象这一亘古 问题时，无数的哲学家和自然科学家都付出了毕生心血。有关生命起源的文章和论 著[2一3]则不胜枚举，并出现了多种学说，如生机论、创造论、泛生论、星球转移说、机制论、唯物论等等，不过最具有代表性的理论则是奥巴林的化学进化学说，艾根的超循 环理论和卡斯林—史密斯的生命从泥土中起源理论等。

奥巴林学说是以蛋白质为主的大分子群体可以形成与细胞相似的团聚体，通过团聚体中越来越复杂的分子群体的不断积累而产生生命的。这里最先自然出现的是细胞的物理化学的框架，其次是团聚体中的随机分子群体组织成了自我维持的代谢循环即酶，最后出现了比上述更为高级的组织即基因。该理论允许进化可以在有较大误差率情况下进行，群体的代谢只依赖于部分分子的催化活性，所以是高度容忍误差的，而且，在此没有一致性的要求，分子群体中可以有较大的统计涨落，遗传漂变作用可以成为推动进化的主要力量。艾根的理论认为生命的起源经过了一个大分子自组织阶段，形成协同整合的超循环 组织。一开始就有可以自复制的RNA，是基因在先;进而酶与RNA构成了原始的遗传转录器，是酶随后;细胞则是最后形成的。

卡斯林—史密斯提出的生命从泥土中起源的理论则指出，泥土中的矿物微晶也许 在核酸出现之前就已充当了遗传材料，微晶起到了复制信息并转移信息的功能，泥土在 先，酶在其次，然后是细胞，最后是基因。

三、海洋生物的起源—“海底黑烟囱”

海底黑烟囱及相关生物群体的发现是近20年来全球海洋科学取得的最重要的科学成就之一。在海底黑烟囱周围高温、高几、黑暗、缺氧、含硫等极端环境中，生活着特殊的深海生物群落，它们的初级生产者嗜热细菌和占细菌，在基因组序列上最接近地球上原始的祖先，生活环境也与生命起源时地球上的高温、缺氧环境非常类似。地球历史旱期热液系统曾经在地球表而广泛分布，因而嗜热微生物有着广泛的生存空间。通过对生命起源必须具备的物质条件、环境条件、能量条件、安全条件等方而考虑，现代海底黑烟囱周围的水热环境是探索生命起源的理想场所。

生命起源必须具备物质、环境、能量、安全等条件,目前广泛认为生命最可能产生于黑烟囱周围,因为海底黑烟囱可以提供生命起源所需的所有条件,分析如下[4]:(1)物质条件。黑烟囱周围是化学演化的有利场所,热液喷口喷出CH4、H2、NH3、H2S、HCN和各种金属元素可以提供化学演化各阶段所需的所有原料,并且可以为生命出现以后 的生命延续提供能量和营养物质;(2)能量条件。生命起源中由无机物反应合成有机小分子以及有机小分子反应合成生物大分子等各阶段都需要高的能量才能进行,而海底黑烟囱喷出的热液温度非常高,比如东太平洋洋底“黑烟囱”喷出的热液温度高达350℃,这样的高能环境足以支持生命起源各个阶段的能量需要;(3)环境条件。水热喷口附近的温度、pH值和化学成分的梯度变化形成了复杂多样的环境条件,非常有利于生命的起源和演化。像现代海底黑烟囱周围的水热环境在现在的地球上已经不多了,但是在地球的早期,由于火山活动普遍,构造运动强烈,海底喷气和水热活动的强度至少是现代的5倍,太古代洋中脊的总长度大约是现代的3~5倍,水热环境可能广泛的存在于地球表面[5],因而嗜热微生物有着广泛的生存空间。可能最早的太古宙生命就是被限制在热液系统周围的嗜热微生物。现生的极端嗜热的古细菌和甲烷菌最接近于地球上的最古老的祖先。随着地球的演化,环境的改变,这些古老的嗜热微生物以及它们的生活范围也变得越来越小了。

(4)安全条件。有两种环境可以成为生命的摇篮:一是水体的表浅处,在这里“汤”可以在阳光下浓缩、“烹调”;另一处类似于现代海底黑烟囱附近的黑暗的深水下的水热喷口。原始地球由于天体碰撞频繁及地球出气作用所产生的强烈的温室效应,以及强烈的紫外线辐射,可能使环境单调而又不稳定的地面小水池不适于出现原始生命。再加上陨石和彗星等天体频繁的撞击,可能使地面小水池中产生的生命起源的萌芽都毁灭了,只有隐藏在深海热液喷口附近的生命能避免天体撞击地球所造成的有害影响得以保存,所以是孕育生命最理想的地方。

四、生命的物质基础

由于受到研究手段的限制，人类对生命起源的研究只是到了近代才形成了科学的认识和方法，并确认了生命活动时物质运动的形式之一，生命的物质基础是碳、氢、氧、氮，此外，还有少量的硫、钙、磷和其他二十几种微量元素，以及由这些元素在地球环境中自发产生的蛋白质、核酸、糖类、脂类、水和无机盐等。其中，蛋白质和核酸是生物体最重要的组成部分，也是区别生命与非生命的基本依据，蛋白质的分子量很大，由千万或几百万个氨基酸分子构成，具有十分复杂的化学结构和空间结构，是一切生命的基础。生物体的所有组织器官都会有蛋白质，它在生物体内的功能主要有以下几个方面：（1）调节功能（2）保护和支持功能（3）运输功能（4）储存和营养功能（5）收缩的运动功能（6）防

御功能（7）识别功能（8）信息传递功能（9）基因表达调控功能（10）凝血功能（11）催化功能。

五、个人观点

生命起源的过程就是地球不断发展的过程，地球家园为我们提供了安逸和谐的环境，是我们温馨护层。因此我们要不断的进行保护和对其进行深刻的发展。

同时，生命的起源可以说是一个伟大的奇迹，是十分价值和值得我们去尊敬和呵护的，对地球这一奇迹发生及原理的探索当然是一个激动人心的事业，也是自然任务之一。因此保护和合理的开发我们的地球善待我们周围的生命是我们一项重要的任务，对生命起源的研究不仅有利于深入了解自然的奥秘,揭示生命的奥秘 ,而且推动自然科学的发展,并无疑对人类的思想史及文 明史产生重要影响。对此，我们要为科学的关系人们本身的生命起源及演化事业的深入探究献出我们一份力！

六、结束语

由于生命起源研究的是几十亿年前，地球上人类远未出现之前生命是如何产生的问题。由于最早产生的原始生命休结构十分简单，组织状态极度脆弱，极难形成化石保存下来，以及当时科学技术手段有限，至今尚不能找到合理的答案。生命起源仍处于众说纷纭，莫表一是的假说阶段。通过学术争鸣和新假说的不断提出，人类对生命起源的认识有了长足的进步，研究生命起源的航船正越来越靠近了真理之彼岸。

参考文献：

[1] 张晌，《生命起源》，科学日报出版社，1989。12 [2] R.F.Doolittle，et al.，Science 1996, 271:470 [3] J.Keosian, The Origin of Life，Reinhold，New York，1968, Ind ed.

第四篇：爬行动物的起源和系统演化（xiexiebang推荐）

爬行纲的起源和系统演化

爬行纲的起源和系统演化

一、爬行纲整纲的起源、适应辐射及衰退

（一）、爬行纲的起源

根据经典的观点，爬行纲是从距今约 3 亿年前的石炭纪的迷齿类两栖动物演化来的。到石炭纪末期，地球上的气候曾经发生剧变，部分地区出现了干旱和沙漠，使原来温暖而潮湿的气候变为干燥的大陆性气候——冬寒夏暖。植物界也随着气候的变化而变化，蕨类植物大多数被裸子植物所代替，致使很多古代两栖类绝灭或再次人水，而具有适应陆生的结构（如角质化发达的皮肤，完善的肺呼吸系统等）以及羊膜卵的古代爬行纲则能生存并在斗争中不断发展，并将两栖类排挤到次要地位，到中生代古代爬行纲几乎遍布全球的各种生态环境，因而常称中生代为爬行动物时代。

生物学家们一般认为爬行纲起源于两栖类的迷齿类，始于二亿八千万年前的二叠纪最古老爬行纲的家系属杯龙目。迷齿类和杯龙类之间的过渡类型是一种似蜥蜴，属半水栖动物，约 0.5 m 长，称为蜥螈或塞姆尔螈，发现于得克萨斯州二亿二千万年的地层中。

（二）、爬行纲的适应辐射

爬行纲的适应辐射在三叠纪（紧接二叠纪）特别显著，与新的生态环境的出现是一致的。在那个时代，陆地上的气候和地质改变，比如气候的变化，从热到冷，造山运动和地势横贯形成，以及各种各样的植物生活类型。

过去中生代是爬行动物统治的时代，不久它们突然绝灭于近白垩纪末大约六千五百至八千万年以前。它们的灭绝或许是由于气候变化、生态因素、自身的过分特化和低生殖力等综合因素影响的结果。有几种爬行纲能面对哺乳类激烈的竞争而继续生存。可能的原因是，龟类具有保护性的甲，蛇类和蜥蜴类从密林和岩石生境里进化过来，它们在密林和岩石地方较少遭到四足类的竞争；还有鳄类，由于它的巨大身体、善潜伏、性好攻击和在水栖环境中极少有敌人。

在中生代石炭纪某种两栖类过渡到爬行纲。这个过渡是羊膜卵发育的结果，使它能在陆地生存，尽管早期爬行纲在冒险上陆之前，这个羊膜卵就已有了很好的发育。爬行纲的飞跃适应是由于它们移到各种各样生境的结果。化石记载说明由某系爬行纲发展成为鱼龙类、蛇颈龙类和初龙类的进化路线，其中有的种类回到海洋，后来的辐射发展成为似哺乳类爬行纲、龟类、翼龙类、鸟类、恐龙等。在这庞大的集群中，至今存活的爬行纲仅有五个目。

（三）、爬行纲的衰退

中生代是爬行纲时代，在地球上的各种生态环境中生活着各式各样的古爬行动物，尤以体躯巨大的恐龙，为当时地球上的一霸。它们在1亿多年的漫长岁月中，食量愈来愈大，相应的体型也愈来愈大，而生活习性和食性又都向着专一化的方向发展，能较优越地适应于所栖居的特定环境条件。中生代的气候十分稳定，季节以及纬度变化的温差均轻微。但到了中生代末期，地球发生了强烈的地壳运动如造山运动（我国的喜马拉雅山和欧洲的阿尔卑斯山就是这个时期形成的）。由于地壳剧变导致的气候、环境的巨大变更，使植物类型也发生了改变，被子植物出现并替代了裸子植物而居于优势。这些都给食量大而又狭食性的古爬行纲带来严重的后果，加以恒温动物、特别是哺乳动物的兴起，使古爬行纲在生存斗争中居于劣势，导致相对突然地大量死亡和绝灭，从而结束了盛极一时的爬行纲的黄金时代。

二、爬行纲各目的起源和系统演化

爬行纲是脊椎动物亚门的1纲。肺呼吸、混和型血液循环的变温动物,体表被鳞（蛇、蜥蜴）或骨板（龟、鳖）,无毛、无羽,发育有羊膜出现。现存的爬行纲动物分为2型、3亚纲、6目,即无窝型(Anapsida)：龟鳖亚纲龟鳖目,有220种（中国有24种）;双窝型

(Diapsida)：古蜥亚纲鳄形目，有21种（中国有1～3种）；鳞蜥亚纲原蜥总目喙头目，有1种；有鳞总目蚓蜥目，约有100种，蜥蜴目约有3000种（中国约有120种）,蛇目有2500

种（中国约有180种）。除极寒区域外，世界性分布,中国南方温热潮湿地带较多。

古脊椎动物学者从爬行纲头骨的构造上找到了比较简单而实用的分类办法。根据头骨颞孔的有无，数目及其位置的不同一般分为四种类型，据此将爬行纲分为四个亚纲：

（一）、无孔亚纲

或称缺弓亚纲(Anapsida)——无颞孔

1杯龙目(Catylosauria)本类是最原始的爬行纲，头骨表面有纹饰，吻短，松果孔大，无次生腭。头部各骨骼未退化。最早见于晚石炭世早期的Hylonomus(林蜥)，体细长而小，约80cm。头骨结构属典型的杯龙类。而本目中了解得比较详细的化石则是发现于美国新墨西哥州下二叠纪统的Limnoscelis Williston(湖龙)，体亦细长，约1.5m。四肢强壮，头稍长，较高而窄(两栖类则显得扁平)，眼侧生，两顶骨的骨缝间尚有松果孔。上、下颌边缘具锋利的牙齿，间椎体缩小，肩胛骨与鸟喙骨复合，肠骨扩大，荐椎2块。爬行纲其余各目都可看做是从杯龙目进化而来。

2龟鳖目(Cheloia)是具有甲壳的爬行纲

3中龙目（Broom, 1913）是一群已灭绝的爬行动物。它们生活在大约3.2亿到

2.8亿年前的早二叠纪的海中。它们是最早的水栖爬行动物，在陆地上演化过后再度返回水中。由于它们的颅骨结构比较原始它们被看作是一种早期的爬行动物。它们可能是最早的陆上脊椎动物，但它们依然有时在水中生活，因此它们的四肢和尾部比较扁平。它们的骨的周围被软骨质包围，因此比较粗。

（二）、双孔亚纲(Diapsida)

或称双弓亚纲——有两个颞孔

鳞龙次亚纲(Lepidosauria)

本次亚纲是原始的双孔类，头骨有二个颞颥孔，它们被眶后骨和鳞骨形成的骨棒所分开。本次亚纲有三个目，包括现存的蛇、蜥蜴和仅见于新西兰几个小岛上的罕见的喙头蜥，以及一些古生代和中生代原始的已绝灭的小型爬行纲。

1始鳄目(Eosuchia)始鳄目是最原始的双弓爬行纲，最初出现于晚石炭世。这是一类小型的，象蜥蝎似的能迅速飞跑的爬行纲。在南非晚二叠世地层内发现的小而原始的似现在蜥蜴的杨氏蜥(Youngina)被认为是现存有鳞目和喙头目的祖先。

2喙头目(Rhynchocephalia)喙头目的主要特点是：方骨固定，端性齿，前上颌骨发展成喙状，头骨宽短，颊部扩大，无棒骨(tabular)或后顶骨，上颞骨(supratempolar)往往消失，但方颧骨保存。脊椎双凹型，23-25个荐前椎，2个荐椎。化石较多，而现存者仅有新西兰附近几个小岛上的Sphenodon Gray(喙头晰或称鳄蜥)，视为孑遗的活化石。体长60cm余。牙齿和腭骨相愈合，不生在齿槽内，头骨前端有喙状的嘴。视见于三叠纪早期，三叠纪时分布很广，遍及全球。我国云南禄丰上三叠统的Lufengocephalus(禄丰喙头蜥)；辽宁凌源上三叠统的Rhynchosaurs(喙头龙)等均为本目化石的代表。

3有鳞目(Squamata)这是现生爬行纲中的常见者，如蜥蜴、蛇均属之。无次生腭，脊椎常为前凹型。蛇类失去四肢，脊椎骨和肋骨数目增加，使身体变长，方骨活动，使口张得很大。在有鳞目化石中，蜥蜴类比蛇类更为常见。我国的本类化石亦不少，如晚侏罗世的Yabeinosaurus(矢部龙)等。

初龙次亚纲(Archosauria)

本次亚纲是进步的双孔类。中生代在地球上占统地位的爬行动物均包含在本次亚纲内。称为爬行纲时代或恐龙时代的中生代，在某种意义上就是指本亚纲中多种多样的巨大成员而说的。本次亚纲包括五个目，分别如下：

1槽齿目(Thecodontia)本目是该次亚纲中最原始的类群，它们在古生代末起源于鳞龙次亚纲的始鳄类。初龙次亚纲的其余四目均是从本目演化出来的。本目的主要特征

是：吻细长，外鼻孔分开，有眼前孔，鼻骨长，后顶骨小，有时消失，方骨垂直，内鼻孔向后；下颌细长；25-26个荐前椎，椎体双凹到平凹型、腰带三射型；后肢较长，趾式完全。最先出现于早三叠世，即南非的Erythrosuchus(引鳄)，北美上三叠统的Hesperosuchus(黄昏鳄)和Rutiodon(狂齿鳄)是本目的典型代表。我国山西、新疆上三叠统中也发现许多此目的化石。在三叠纪以后本目动物绝灭了。

2鳄目(Crocodilia)本目在三叠纪晚期直接从槽齿目进化而来，它们是“恐龙”的姊妹类群。现存的鳄类是本目的进步类群，它们是一些大而凶猛的食肉爬行纲。本目在中生代时相当繁盛，新生代时逐渐衰落，已发现700多个化石种，几乎是世界性分布。现存仅20余种，分布范围也变小了。本目的特征是体长，腿短，尾在垂直方向扁平呈浆状；头骨扁宽，具雕纹，吻长，上颞颥孔小，外鼻孔位于吻端；顶骨与额骨愈合；方骨大，向后倾斜；次生腭很发育；槽性齿；荐前椎23-24个，前凹型，尾椎为平凹型；荐椎2个；腰带三射型；前肢较后肢短。现存的扬子鳄是进步的真鳄亚目的代表。鳄类的进化是从晚三叠世的Protosuchus(原鳄)，经过侏罗、白垩纪时的中鳄类，在白垩纪晚期演化出现存的真鳄亚目的类群。

3翼龙目(Pterosauria)这是一类征服空中会飞的爬行动物，其特征是前肢第四指骨特别加长支撑由身体侧面延展的皮膜，变成翅膀，适于空中飞行，胸骨也相应地发达。最早出现于侏罗纪的Rhamphorhynchus Meyer(喙嘴龙)可作为代表，长约60cm；双颞孔，大眼眶，具眼前孔；头骨和颌骨的前部引长，带尖齿，可能捕食鱼类；颈较长，转动灵活，背部缩短；尾很长，约为荐前脊柱长度的2倍，尾末尚有一卵形的皮膜；前肢的肱骨粗壮，桡尺骨颇长，第四指极长，形成翼的主架，第五指消失，其他各指退化成小状；肩胛骨与鸟喙骨强大，连接胸骨，作为附着鼓动翅膀的肌肉之用；后肢小。Dsungaripterus Young(准噶尔翼龙)这是发现于新疆乌尔禾下白垩统上部的完整飞龙类化石。体较大，两翼伸长可达

3.5m。体长约0.9m。头骨长，前端窄而尖锐。头骨上中棱发育。鼻孔与眼孔连通成大孔。上颚有14-15个牙齿，下颚有11-12个牙齿，但颌前部无牙。第四腕骨与第四指骨特长。翼龙类生存的时间很短，白垩纪末期绝灭，这可能由于当时出现了“现代化”鸟类，受到排挤，无法与温血而灵活的鸟类竞争之故。

4、5蜥臀目(Saurischia)、鸟臀目(Ornithischia)都是恐龙类(Dinosauria)，中生代占统治地位的爬行纲。

（三）、上孔亚纲(Euryapsida)

联龙次亚纲(Synaptosauia)

眶后骨和鳞骨构成上颞孔的下界；头很小，口大；颈较长；身体宽扁；因适应水生，四肢发展成桡足，指骨数目加多；肢带骨的腹侧壮大而背侧(如肩胛骨、肠骨)退化。桡足上的骨头呈柱棒状。根据食性不同，本次亚纲的爬行动物可分为两个目：

1蜥鳍目(Sauropterygia)。牙齿长而税利，食鱼；

2楯齿龙目(Placodontia)。后部牙齿板状，有压碎作用，食软体动物。侏罗纪和白垩纪非常兴盛，分布几乎遍及全世界(除南极、南美)的蜥鳍目蛇颈龙类是本亚纲典型而重要的代表。

鱼龙次亚纲(Thyopterygia)

本次亚纲的成员是高度特化适应水生的海生爬行动物，或叫鱼形爬行动物。本次亚纲只有一个鱼龙目(Ichthyosauria)，其特征是后额骨和上颞内构成上颞孔的下界；身体鱼形，有大的像鱼样的背鳍、胸鳍、腹鳍和尾鳍，脊柱伸入尾下叶；头大，眼大，吻长，有长的利齿，肉食。鱼龙类可能在晚古生代晚期起源于杯龙类，在三叠纪早期已完全特化成鱼形，繁盛于侏罗纪，少数残存到白垩纪。它们的分布几乎遍及全世界各个大陆(除南极洲、非洲外)。

（四）、下孔亚纲(Synapsida)

或称单弓亚纲——一个颞孔由眶后骨和鳞骨构成其上界

1盘龙目(Pelycosauria)。是下孔亚纲中最原始的种类，分布于晚石炭世和早二叠世。2兽孔目（Therapsida）。是下孔亚纲中的进步类，生存于晚二叠世和三叠纪。中国和南非是此类化石的著名产地。它们的颞孔十分扩大，进步的兽孔类的颞孔上缘不是由后眶骨与鳞骨构成，而是由顶骨构成，方骨与方轭骨则缩小。齿骨相应地增大，牙齿也典型地分化了，有门齿、犬齿和颊齿之别。二叠纪后期，兽孔目的原始代表Phthinosuchus渐渐分两支演化，出现了异齿兽类(Anomodonts)和 兽齿类(Theriodonts)。

第五篇：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