世界上第一個生命是如何產生的?3分鐘就全看懂了!
撰文/陳蘭香
本文出自《知識就是力量》雜誌5月刊
人類作為地球上唯一的高級生物,一直在探索生命的起源。生命是怎樣在地球上誕生的這個問題,可能很多人都曾痴迷過。你可能聽說過,生命起源於海洋,但生命具體是怎樣形成的你真的清楚嗎?
地球上最早誕生的生物是單細胞生物,人教版七年級《生物》(上冊)第二單元會講到單細胞生物,今天就讓我們了解一下第一個生命誕生的環境是怎樣的吧!
被羊水包裹的人類胎兒
海洋是生命的搖籃
要搞清楚生命是怎樣產生的這個問題,我們得先搞清楚原始生命誕生的環境。有一句話說「海洋是生命的搖籃」,很多人以為這句話只是個浪漫的比喻,實際上生命的確是在海洋中誕生的。
在地球誕生之初,地球跟其他星球一樣,是一個荒蕪的星球,沒有任何生命。隨著地球一步步變化,地球上產生了水蒸氣,水蒸氣又降落在地球表面的坑窪之處,就形成了原始海洋,正是這些原始海洋成為了生命的搖籃。
海洋是生命的搖籃
即便到了今天,像人類等哺乳動物完全脫離了海洋,但哺乳動物胚胎髮育的場所——子宮中依然充滿了羊水。羊水本質上就是一種鹽溶液,類似於海水,這也為生命起源於海洋提供了證據。
原始海洋中的鹽分比較低,各種化學元素的含量卻異常豐富,這就為生物的誕生提供了物質基礎。
生命誕生需要的能量和溫度
僅僅具備了物質基礎還不夠,生命的誕生還需要能量,好在由於當時大氣中沒有遊離的氧,高空中也沒有臭氧層阻擋,太陽輻射的紫外線不會像現在一樣被臭氧層吸收,所以紫外線能直射到地球表面,成為合成有機物的能源。
有了物質基礎,又有了能量輸入,再加上雷電等作用,原始海洋中就慢慢出現了蛋白質、核酸等生物大分子。這些生物大分子的出現是生命誕生歷史上的第一步。
化學家曾在實驗室內模擬過這一過程,初步證實了這一假說。
再加上地球在宇宙中獨一無二的位置,也為生物的誕生提供了溫床。地球在太陽系中離太陽不遠也不近,正是這樣得天獨厚的位置導致地球上的溫度既不會太高,也不會太低,為後來生命的誕生提供了先決條件。
太陽系
生命誕生的一系列化學反應
形成的生物大分子在原始海洋中漂蕩,那時它們是直接裸露的,這樣它們的結構就很容易受到環境的影響。後來海洋中磷脂分子也出現了,磷脂分子有親水性的頭部和疏水性的尾部,這樣的特殊結構決定了它特別容易在水中形成囊狀結構。
於是在某個神奇的瞬間,磷脂形成的囊和蛋白質、核酸等相遇了。在某種外力的作用下,磷脂把蛋白質、核酸等生物大分子包裹了起來,就這樣最原始的細胞誕生了!
磷脂形成了原始的細胞膜,為蛋白質、核酸提供了相對獨立的空間,這是生命進化歷程中里程碑般的進步。有了第一個細胞,生命不斷進化,又形成了多細胞生物,這些多細胞生物又進一步進化,最終形成了豐富多樣的海洋生物,有一天,一部分海洋生物從海洋爬到了陸地上,又開始了新的征程。
生命的進化是一個複雜漫長的過程,同學們想探究生命科學的問題,一定要學好化學哦。
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