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地球第一個生命的誕生 地球生命的誕生之謎

生活百科化學家

在廣闊的自然界里，生存著多種多樣、千奇百怪的生物 。除了那些只留下化石、已經滅絕的古生物之外，世界上已知現存的動物有110多萬種，還有50多萬種植物和微生物 。這些生物是怎樣產生的呢？生命的本質究竟是什么？
這得從有機物和無機物談起 。
以前，人們把世界上的化合物分成兩類：一類受熱后保持原樣，它們廣泛存在于空氣、海洋、土壤等沒有生機的非生物界，這類物質叫做無機物；另一類物質受熱以后發生根本性改變，通常只能從生物體和它們的產物里得到，這類物質叫做有機物 。
瑞典化學家貝采里烏斯認定：生命的化學完全是另一門學科，它遵循著自己的一套神秘的規律；有機物和無機物之間存在著不可逾越的鴻溝，有機物只能由活組織制造出來 。
可是，時隔不久，正是貝采里烏斯的學生、德國化學家維勒第一次用無機物氰酸銨作原料，僅僅通過加熱的辦法就制得了一種實實在在的有機物——尿素 。17年以后，另一位德國化學家科爾貝又用最簡單的元素人工合成了有機物——醋酸 。這樣一來，有機物和無機物之間的絕對界限被打破了 。
有機物都是含碳化合物，結構比較復雜，其中包括醇類、醛類、酮類、醚類等 。19世紀中葉，人們發現，在幾百萬種有機物里面，有兩種物質是生命的基礎：一種叫核酸，最早是在細胞核里被發現的；另一種是蛋白質，從加熱后能凝固的蛋白體物質里得來的 。
蛋白質的大名我們早就聽說過，它是構成生物體的主要物質之一，是生命活動的基礎 。核酸是生命本身最重要的物質，沒有它，活的機體就不能繁殖，當然也就不會出現生命 。這就告訴我們：生命是物質的，是物質發展到一定階段的產物 。
那么，生命又是怎樣開始的呢？
20世紀20年代，前蘇聯生物化學家奧巴林和英國生物學家霍爾登提出了生命的化學進化論 。他們認為，在生命本身進化以前，還存在著一個化學進化階段，生命的出現是一系列化學反應的結果：第一步，原始大氣和海洋里的無機物生成了低分子有機化合物；第二步，低分子有機化合物生成了高分子有機化合物；第三步，高分子有機化合物生成了能夠自我復制和繁殖的原始生命體 。

化學進化論為我們描繪了一幅初期地球的圖景：
原始太陽系星云慢慢地凝聚成了我們初期的地球 。初期的地球冷卻以后，火山噴發出大量的氣體——氫、水蒸氣、氮、氨、甲烷、二氧化碳、一氧化碳等，組成了原始的大氣 。
在初期的地球上，自然界進行著劇烈的活動 。天空中的閃電，噴出地面的熱熔巖和熱泉水，太陽發出的紫外線，來自宇宙空間的輻射，它們結合起來向原始大氣進攻，把原始大氣里的成分改造成為甲醛、氫化氰和其他一些與生命有關的物質 。
這些物質溶解在雨水里，落進原始海洋，通過化學反應又進一步生成氨基酸、糖類和嘧啶、嘌呤等 。要知道，生命的基礎——蛋白質和核酸，恰恰是由這些有機化合物組成的 。
大大小小的有機物聚集在原始海洋里，海流把它們帶到安全地帶，既避開了強烈紫外線的照射，又遠離放射性活躍的海底，結果它們越聚越多 。
許多億年過去了，海洋里的簡單低分子有機物質通過化學反應，變成了蛋白質、核酸等復雜的高分子有機物 。
最后，地球上終于出現了類似細胞的、具有完整新陳代謝作用的原始生命體 。
【科學小鏈接】

米勒的實驗
1952年，還是一名研究生的美國化學家米勒，很想探索一下地球上的原始生命究竟是怎樣出現的 。他模擬原始大氣的條件，讓加上氨、甲烷和水蒸氣的氣體循環流過一個電弧 。一個星期以后，米勒分析所得到的化學產物竟意外地發現其中有兩種最簡單的氨基酸——甘氨酸和丙氨酸 。這是一個重大的突破，在米勒的實驗成功之后，很多科學家進行了一系列類似的試驗 。他們用不同氣體、不同組分的原始材料通過放電、紫外線、熱能、電子束等自然界可能有的能源作用，合成了大多數的氨基酸，有的甚至合成了核糖、脫氧核糖、嘌呤、嘧啶以及維生素等生物有機化合物 。
【地球第一個生命的誕生 地球生命的誕生之謎】

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