第一篇：論生命的起源與演化

論生命的起源與演化

摘要： 地球在宇宙中形成以后，開始是沒有生命的.那生命又是如何產生的呢？隨著認識的不斷深入和各種不同的證據的發現，人們對生命起源的問題有了更深入的研究。隨著人類社會科學的進步，我們探索的領域不斷擴大。其中，對生命起源的探索一刻也沒有停止，也終于了解到從原始海洋到生命的產生，一直到現在的人類，經過了漫長的演化過程。那么：在原始地球早期環境下，物質是如何實現由非生物界到生物界的跨越？抑或，在地球形成早期，肯定存在沒有生命這樣一個時期，生命又是怎樣來的呢？下面我們一起來探索生命的起源及演化的過程。

關鍵詞：生命起源、原始生命、化學演化、新生命

一、關于生命起源的幾種假說 1.上帝創造生命說

2.生命來源于宇宙-----宇宙胚胎說

生命必須的酶,像蛋白質和遺傳物質的形成一樣,需要數億年的時間,一些化石上所記載的生命物質誕生于35億年前.20世紀40年代以來,人類用天體物理的手段,在地球之外探測了近百種有機分子,像甲醛、氨基酸等.在一些降落到地球上的隕石中也發現了含有組成生命的有機分子,在一些被稱為“臟雪球”的慧星中不僅含有固態的水,還有氨基酸、乙醇、嘌呤、嘧啶等有機化合物,生命有可能在慧星上產生而被帶到地球上.3.自然發生說

地球上的生命包括人都是從非生命的物質中突然產生的 4.生命的產生只能來自于生命

生命的產生只能來自于生命,代表人物是巴斯德.生命起源問題是自然科學界面臨的幾個主要的未知基礎科學問題之一。幾乎所有的自然歷史及生物學教科書總會有幾章介紹生命起源。按照大爆炸理論，大致是從億年前大爆炸開始的宇宙起源，到約50億年前太陽系的起源，到約45億年前地球的起源，到大約37億年前地球上生命的起源。地球上生命體系是已知的宇宙中惟一的生命體系，也是已知的宇宙中最復雜的分子體系，更是自然演化出的最完美的分子體系。地球上生命的起源過程是如此復雜，生命起源的過程是如此偶然，有人做過一個形象的比喻：如果一只猴子在打字機的鍵盤上隨機跳動能打印出大英博物館的所有圖書，那么在地球上發生生命的幾率比這還小。但是，在地球上的的確確自然產生了生命，而且

產生了智慧生命人類這一宇宙最美麗最燦爛的花朵。如果說生命在地球上的起源是一個奇跡，那么對地球上這一奇跡的發生發展的過程及原理的探索

當然是一個激動人心的事業，也是自然科學的主要任務之一。顯然，對生命起源的研究不僅有利于深入了解自然的奧秘，揭示生命的奧秘，而且推動自然科學的發展，并無疑對人類的思想史及文明史產生重要影響。

二、人類對生命起源的探索

（一）生命進化的進程 1.從單細胞到多細胞生物

細胞按形態結構的不同可以分為兩類:原核細胞和真核細胞.原核細胞結構比較簡單,個體較小.它的主要特征是:細胞中的遺傳物質是裸露的DNA分子,它們分散在細胞質里或集中在核狀體部位,沒有核膜和核的結構.真核細胞的形態結構比較復雜,它的遺傳物質除了DNA外,還有RNA和蛋白質,形成了結構復雜的染色體,并集中在由核膜包裹著的細胞核中.2.寒武紀生命大爆發

在距離現在5億~6億年內,地球上出現過一次生命大爆發,有成千上萬種多細胞的生物出現.由于這次生命爆發的時間是被地球學家叫作“寒武紀時代”,所以人們又稱之為“寒武紀生命大爆發”

在寒武紀生命大爆發后2億多年的時間里,三葉蟲依然是生活得最成功的動物.3.魚類世界的誕生

最初出現的魚叫甲胄魚,它們中的大多數身體的前端都包著堅硬的骨質甲胄形似魚類,但沒有成對的鰭,活動能力很差.4.植物的演化

藍藻是海洋中最早的單細胞生物之一.5.動物登陸

距今2.3億年前,由于地球氣候溫暖,食物充足,爬行類動物逐漸繁盛起來,種類越來越多.它們不斷地分化成各種不同種類的爬行動物,變成了今天的龜類、鱷類、蛇類、蜥蜴類、哺乳動物等.6.人類的誕生 由于勞動,手便得到進一步的發展和改善,同時,也引起了身體其他器官的變化,特別是大腦得到高度的發展.在勞動過程中,產生了語言和意識,建立了社會.于是,勞動使森林古猿演變成了人.（二）生物進化的歷史

經科學研究，地球在宇宙中形成以后，開始是沒有生命的。地球的早期環境惡劣，到處都是火山和巖漿，地殼每天都在劇烈的運動著，經歷了漫長的時間，才出現了山川和河流以及海洋，才變成了一顆可以誕生生命的星球，就是說在地球最初形成的時期，表面充滿著原始大氣層，后來這些原始大氣發散到太空中去，但地球內部不斷的釋放出二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨等氣體，地球表面和大氣層中，火山和雷電等巨大能量不斷釋放，這第二代大氣又不斷的變化，形成占大氣99%的氧氣和氮氣，有了這個大氣層，地球表面溫度變化就可以保持在一個相對穩定的范圍內，初步具備了形成生命的條件。大氣中的有機元素氫、碳、氮、氧、硫、磷等在自然界各種能源（如閃電、紫外線、宇宙線、火山噴發等等）的作用下，合成有機分子（如甲烷、二氧化碳、一氧化碳、水、硫化氫、氨、磷酸等等）。這些有機分子進一步合成，變成生物單體（如氨基酸、糖、腺甙和核甙酸等）。這些生物單體進一步聚合作用變成生物聚合物。如蛋白質、多糖、核酸等。這一段過程叫做化學演化。蛋白質出現后，最簡單的生命也隨著誕生了。這是發生在距今大約36億多年前的一件大事。從此，地球上就開始有生命了。

（三）人類的探索

啟蒙運動的理性和進步理念，包括馬爾薩斯的生存環境理念，是達爾文自然選擇理論的思想基礎。達爾文用科學方法證實了進化中的自然選擇機制。孟德爾用試驗方法弄清了遺傳和變異機制，這兩塊知識的結合，就構成了我們今天解釋生物進化機制的綜合進化理論。

達爾文（Charles Darmin ,1809--1882)1859年在《物種起源》一書中提出以下原理：第一，所有物種生育子代的能力都大于食物增長速度，即生育能力大于養育能力；第二，所有物種的個體都有變異，同一物種中沒有完全相同的個體，即同體個體獨特；第三，由于要生存的個體多于能生存的個體，所以會有生存競爭；第四，競爭中，有適應性變異特質個體得到更多的生存機會，即最適者生存；第五，適者有更多機會通過生殖把特質傳給子代，即受到自然選擇；第六，在漫長的地質年代中，成功的變異時代積累，導致新物種產生并實現進化。

孟德爾發現生物的變異來自遺傳，他的這項成就被稱為構成現代遺傳學的基石。1937年，杜布贊斯基在《遺傳學與生物起源》一書中把它與進化論與遺傳學整合成一體。赫胥黎稱之為綜合進化論。綜合進化論認為進化是包括兩個階段的過程：

1、變異：不同個體得到不同的遺傳材料，形成不同的表現型；

2、選擇：不同個體在繁育方面表現出的差別。

學術界目前承認進化有兩個層次：一是種群層次上的微觀進化，主要指種群基因庫的等位基因頻率在短時期內的變化。二是更高層次（物種）在較長時段中的宏觀進化。對于后者，學術界又有兩種理解：一是漸進累積，二是間斷平衡。漸進累積論將生物進化和新種發現視為漸進積累過程。間斷平衡論則將這一過程理解為長期穩定與短期驟變的交替。我們認為簡短平衡論能更好地解釋古人類化石和人類遺傳學資料上的歷時間斷和卻換現象，同時也與突變和選擇的原理兼容。

隨著現代科學的發展，科學家們在陸地和空中發現了大量生命基因物質。1969年澳大利亞發現了著名的默契森隕石，它的表面布滿了氨基酸。中國科學家們也發現了具有原始形態的多細胞生命物質，存在的時間至少可以追溯到20億年前。美國國家太空總署的U2高空偵察機，在10000米的高空，收取到了從大氣平流層向下飄落的彗星塵埃，發現里面充滿著有機物質，和漂浮著的生命分子，美國著名科學家卡爾?薩根（1934-1996）認為，生命的初始物質就是這樣來到地球的。這些生命科學的成果告訴我們，地球上最原始的生命，可能有兩個來源，第一是從地球誕生開始，在地球表面和大氣層中，就廣泛地分布著大量的各種形式的生命基因物質；第二是來自外太空的生命基因物質，伴隨著外太空隕石和風雨雷電，不斷的降落到地球上。但不管是來自哪里，這些生命基因必然是多種多樣的，不會處在同一條起跑線上，必然是有高級和低級、先進和落后的區別。在漫長的時間長河中，高級的生命基因不斷向高級人類形式過渡，低級的生命基因在相對低級的范圍內獲得發展，形成今天地球上豐富多彩的生命形式。

三、對生命的思考

生物的進化大體趨勢始終遵循著從簡單到復雜，從低等到高等的，從單細胞到多細胞，從水生到陸生的過程，但是在生物的演化進程的某個片段，我們也會發現某些個例。它們的誕生本身就開創了一個進化奇跡，它們并不遵循生物進化的一般規律，似乎它們本身的誕生就是為宇宙中生命的多樣性創造其他適合的更有效率的模式。還有一些生物，當突發的宇宙環境的變化對地球環境造成影響時，由于它們的進化里程沒有足夠的效率，或者沒有足夠的防危機能力，也消逝在地球生命長河中。

反觀人類社會，生命的進化規律似乎又隱隱約約在應實人類社會的種種規律，種種法則，種種悲劇，或者即將上演的喜劇。

人類也只有不斷探索發現這種種規律、法則，才能避免悲劇，更好的生存繁衍。

四、結束語

生命的起源與演化經歷了漫長復雜的過程，人類對起源于十幾億年前的生命演變的研究，是極其間距的一項任務。但我相信，只要我們積極主動，有目標有目的，經過科技的進步與時間的累計，人類對生命起源的認識定會有更長足的進步，研究生命起源的航船也會越來越靠近真理之彼岸。

參考文獻：

[1]郝守剛，馬學平等.2000.生命的起源與演化.北京：高等教育出版社 [2][英] Andrew S.Pullin 著，賈競波 譯.2005.北京：高等教育出版社 [3] 郝首剛、馬學平，《生命的起源與演化》，高等教育出版社，1999.12

第二篇：生命的起源與演化1

化石探秘

生命的起源與演化

宗艷梅

（山東科技大學信息科學與工程學院計算機09-1班）

【摘要】 地球在宇宙中形成以后，開始是沒有生命的。后來經過幾千萬年的演化，從原始海洋一直到現在的人類，經過了漫長的演化過程。十幾億年前，在各種自然外力的不斷作用與影響下，生命悄無聲息的來到了地球。也許生命早已存在于其他星球或者說生命的誕生本就隨著宇宙的大爆炸而應運而生。我們人類只有幾十萬年的到一百多萬年的歷史，人類科技的飛速發展也不過是近幾百年的積累。以下講述了生命的起源及演化的過程。

【關鍵詞】 生命起源、原始生命、化學演化、新生命

【正文】地球在宇宙中形成以后，開始是沒有生命的。經過了一段漫長的化學演化，就是說大氣中的有機元素氫、碳、氮、氧、硫、磷等在自然界各種能源（如閃電、紫外線、宇宙線、火山噴發等等）的作用下，合成有機分子（如甲烷、二氧化碳、一氧化碳、水、硫化氫、氨、磷酸等等）。這些有機分子進一步合成，變成生物單體（如氨基酸、糖、腺甙和核甙酸等）。這些生物單體進一步聚合作用變成生物聚合物。如蛋白質、多糖、核酸等。這一段過程叫做化學演化。蛋白質出現后，最簡單的生命也隨著誕生了。這是發生在距今大約36億多年前的一件大事。從此，地球上就開始有生命了。

經科學研究，地球的早期環境惡劣，到處都是火山和巖漿，地殼每天都在劇烈的運動著，經歷了漫長的時間，才出現了山川和河流以及海洋，才變成了一顆可以誕生生命的星球，又經過了漫長的時間，才孕育出了最初的生命。

2010-11-2

現代科學認為，在地球最初形成的時期，表面充滿著原始大氣層，后來這些原始大氣發散到太空中去，但地球內部不斷的釋放出二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨等氣體，地球表面和大氣層中，火山和雷電等巨大能量不斷釋放，這第二代大氣又不斷的變化，形成占大氣99%的氧氣和氮氣，有了這個大氣層，地球表面溫度變化就可以保持在一個相對穩定的范圍內，初步具備了形成生命的條件。地球誕生初期，形成生命的基本物質蛋白質和氨基酸等就已經存在了，這樣蛋白質和氨基酸、氮和氧、鐵、磷、硫等基本元素，經過漫長時間的相互作用，生命的基本形式出現了。

隨著現代科學的發展，科學家們在陸地和空中發現了大量生命基因物質。1969年澳大利亞發現了著名的默契森隕石，它的表面布滿了氨基酸。中國科學家們也發現了具有原始形態的多細胞生命物質，存在的時間至少可以追溯到20億年前。美國國家太空總署的U2高空偵察機，在10000米的高空，收取到了從大氣平流層向下飄落的彗星塵埃，發現里面充滿著有機物質，和漂浮著的生命分子，美國著名科學家卡爾·薩根（1934-1996）認為，生命的初始物質就是這樣來到地球的。這些生命科學的成果告訴我們，地球上最原始的生命，可能有兩個來源，第一是從地球誕生開始，在地球表面和大氣層中，就廣泛地分布著大量的各種形式的生命基因物質；第二是來自外太空的生命基因物質，伴隨著外太空隕石和風雨雷電，不斷的降落到地球上。但不管是來自哪里，這些生命基因必然是多種多樣的，不會處在同一條起跑線上，必然是有高級和低級、先進和落后的區別。在漫長的時間長河中，高級的生命基因不斷向高級人類形式過渡，低級的生命基因在相對低級的范圍內獲得發展，形成今天地球上豐富多彩的生命形式。

生物的進化大體趨勢始終遵循著從簡單到復雜，從低等到高等的，從單細胞到多細胞，從水生到陸生的過程，但是在生物的演化進程的某個片段，我們也會發現某些個例。它們的誕生本身就開創了一個進化奇跡，它們并不遵循生物進化的一般規律，似乎它們本身的誕生就是為宇宙中生命的多樣性創造其他適合的更有效率的模式。還有一些生物，當突發的宇宙環境的變化對地球環境造成影響時，由于它們的進化里程沒有足夠的效率，或者沒有足夠的防危機能力，也消逝在地球生命長河中。

反觀人類社會，生命的進化規律似乎又隱隱約約在應實人類社會的種種規律，種種法則，種種悲劇，或者即將上演的喜劇。

毛澤東同志在他的詩文中，把人類起源的復雜歷程概括為一句話“人猿相揖別”，把人類在漫長的原始社會時期經歷的舊石器時代、新石器時代和青銅器時代，高度地概括為“幾千寒熱。

從現代考古學的發現中，我們知道人類誕生的過程極其艱辛，前后歷時3000多萬年時間。先是誕生了森林古猿，之后又誕生了拉瑪古猿，此后南方古猿人類的祖先問世了。

400萬年前人類誕生了，從此地球進入了人類階段，地球經受著一次深刻而有意義的變化。

人類的誕生是在其他物種的基礎上誕生的，是生物進化技術積累的再創新。人類的誕生也是遵守著生物進化的一般法則。

從以上我們能了解到，生命的起源與演化經歷了漫長復雜的過程。但同時，物種的進化大體上還是一個被動的過程。它需要自然條件的突破與時間的累計。與此同時，人類社會的發展是一個主動的過程，它是人類積極的有目的的行為。

所以，生活在幸福中的我們，應該好好學習，珍惜現在的生活。充分利用現在的資源，充實自己，讓自己的人生更有意義！

參考文獻：

【1】 位夢華，《從宇宙到生命》，知識出版社，2006.9

【2】 郝首剛、馬學平，《生命的起源與演化》，高等教育出版社，1999.12

【3】 陳蓉霞，《進化的階梯》，中國社會科學出版社，1996.12

【4】 達爾文，《物種起源》，陜西人民出版社，2000.4

【5】 參考網頁:

第三篇：生命的起源與演化論文

生命的起源與演化

馬闖

（體育學院 社會體育12-1 521521）

摘要：本文論述的生命何時、何處，特別是怎樣起源的問題，是現代自然科學尚未完全解決的重大問題，是人們關注和爭論的焦點。歷史上對這個問題也存在著多種臆測和假說，并有很多爭議。隨著認識的不斷深入和各種不同的證據的發現，人們對生命起源的問題有了更深入的研究。隨著人類社會科學的進步，我們探索的領域不斷擴大。其中，對生命起源的探索一刻也沒有停止，人們都渴望了解：在原始地球早期環境下，物質是如何實現由非生物界到生物界的跨越？抑或，在地球形成早期，肯定存在沒有生命這樣一個時期，生命又是怎樣來的呢？

關鍵字：生命起源、生命科學、海洋生命

引言

生命起源是一個古老、神秘而又時髦的大課題，長時期來始終被封建迷信所籠罩。在我國號稱“鬼城”的四川鄷都縣有一座奈何橋，橋兩岸生與死遙遙相望，橋下便是陰曹地府，生命與非生命之間果真有一條不可逾越的鴻溝嗎？上帝創造人的故事和達爾文的物種進化都是在生命誕生之后的事，不在本論文的討論范圍之列。這里要論證的是在混屯初開之時，地球上的原始生命物質和原始生命形態是如何形成的。

一、關于生命起源的幾種假說

1．創世說（神創論）和新創世說：創世說是把生命起源這一科學命題劃人神學領域，認為地球上的一切生命都是上帝設計創造的，或者是由于某種超自然的東西干預產生的。19世紀以前西方流行創世說這一學說。近年來，在科學的高速發展的情況下，創世說的支持者為堅持這一非科學的觀點，不得不作出新的努力使圣經與科學調和，用科學知識來證明圣經的故事，如將生物學和古生物學的一些“證據”來證明上帝造物和物種不變的觀點，這就是現代的新創世說。這一學說無論怎樣修飾都是不科學的。

2．自然發生說（自生論）：認為生命可以隨時從非生命物質直接迅速產生出來。如腐草生螢，腐肉生蛆、白石化羊等。這一學說在17世紀曾流行于歐洲。隨著意大利的醫生雷地和法國微生物學家巴斯德等人的實驗的成功，這一學說失去了他的生命力。

3．生物發生說（生源論）：認為生命只能來自生命，但不能解釋地球上最初的生命的來源。

4．宇宙發生說（自生論）：認為地球上的生命來自宇宙間的其他星球，某些微生物的孢子可以附著在星際塵埃顆粒上而到達地球，從而使地球具有了初始的生命。這個學說仍然不能解釋宇宙間最初的生命是怎樣產生的。此外，宇宙空間的物理因素，如紫外線、溫度等對生命是致死的，生命又是怎樣穿過宇宙空間而不會死亡呢？

5．化學進化說（新自生論）：認為地球上的生命是在地球歷史的早期，在特殊的環境條件下，由非生命物質經歷長期化學進化過程而產生的。這一過程是伴隨著宇宙進化過程進行的。生命起源是一個自然歷史時間，是整個宇宙演化的一部分。因為有比較充分的根據和實驗證明，這一學說為多數科學家接受，但仍需要深入進行研究。

生命起源問題是自然科學界面臨的幾個主要的未知基礎科學問題之一[1]。幾乎所有的自然歷史及生物學教科書總會有幾章介紹生命起源。按照大爆炸理論，大致是從億年前大爆炸開始的宇宙起源，到約50億年前太陽系的起源，到約45億年前地球的起源，到大約37億年前地球上生命的起源。地球上生命體系是已知的宇宙中惟一的生命體系，也是已知的宇宙中最復雜的分子體系，更是自然演化出的最完美的分子體系。地球上生命的起源過程是如此復雜，生命起源的過程是如此偶然，有人做過一個形象的比喻：如果一只猴子在打字機的鍵盤上隨機跳動能打印出大英博物館的所有圖書，那么在地球上發生生命的幾率比這還小。但是，在地球上的的確確自然產生了生命，而且

產生了智慧生命人類這一宇宙最美麗最燦爛的花朵。如果說生命在地球上的起源是一個奇跡，那么對地球上這一奇跡的發生發展的過程及原理的探索

當然是一個激動人心的事業，也是自然科學的主要任務之一。顯然，對生命起源的研究不僅有利于深入了解自然的奧秘，揭示生命的奧秘，而且推動自然科學的發展，并無疑對人類的思想史及文明史產生重要影響。

二、人類對生命起源的探索

生命的起源問題就是要研究物質如何在自然條件下由“死”變“活”的問題，這不僅僅是一個科學問題，也是一個哲學問題，是科學與宗教、唯物主義與唯心主義長期爭論的焦點，它與宇宙的起源、意識的本質等，都是人們所面臨的對自然本質認識的幾個未解之謎，它的解決不僅對科學將起極大的促進與推動作用，而且將會在人類思想史上產生重大的影響。

生命起源的研究涉及到許多科學學科，并引出了許多的哲學問題，因此沒有哲學思 維而力圖勾劃出整個研究的前景是難以想象的。這就是為什么在探討生命現象這一亙古 問題時，無數的哲學家和自然科學家都付出了畢生心血。有關生命起源的文章和論 著[2一3]則不勝枚舉，并出現了多種學說，如生機論、創造論、泛生論、星球轉移說、機制論、唯物論等等，不過最具有代表性的理論則是奧巴林的化學進化學說，艾根的超循 環理論和卡斯林—史密斯的生命從泥土中起源理論等。

奧巴林學說是以蛋白質為主的大分子群體可以形成與細胞相似的團聚體，通過團聚體中越來越復雜的分子群體的不斷積累而產生生命的。這里最先自然出現的是細胞的物理化學的框架，其次是團聚體中的隨機分子群體組織成了自我維持的代謝循環即酶，最后出現了比上述更為高級的組織即基因。該理論允許進化可以在有較大誤差率情況下進行，群體的代謝只依賴于部分分子的催化活性，所以是高度容忍誤差的，而且，在此沒有一致性的要求，分子群體中可以有較大的統計漲落，遺傳漂變作用可以成為推動進化的主要力量。艾根的理論認為生命的起源經過了一個大分子自組織階段，形成協同整合的超循環 組織。一開始就有可以自復制的RNA，是基因在先;進而酶與RNA構成了原始的遺傳轉錄器，是酶隨后;細胞則是最后形成的。

卡斯林—史密斯提出的生命從泥土中起源的理論則指出，泥土中的礦物微晶也許 在核酸出現之前就已充當了遺傳材料，微晶起到了復制信息并轉移信息的功能，泥土在 先，酶在其次，然后是細胞，最后是基因。

三、海洋生物的起源—“海底黑煙囪”

海底黑煙囪及相關生物群體的發現是近20年來全球海洋科學取得的最重要的科學成就之一。在海底黑煙囪周圍高溫、高幾、黑暗、缺氧、含硫等極端環境中，生活著特殊的深海生物群落，它們的初級生產者嗜熱細菌和占細菌，在基因組序列上最接近地球上原始的祖先，生活環境也與生命起源時地球上的高溫、缺氧環境非常類似。地球歷史旱期熱液系統曾經在地球表而廣泛分布，因而嗜熱微生物有著廣泛的生存空間。通過對生命起源必須具備的物質條件、環境條件、能量條件、安全條件等方而考慮，現代海底黑煙囪周圍的水熱環境是探索生命起源的理想場所。

生命起源必須具備物質、環境、能量、安全等條件,目前廣泛認為生命最可能產生于黑煙囪周圍,因為海底黑煙囪可以提供生命起源所需的所有條件,分析如下[4]:(1)物質條件。黑煙囪周圍是化學演化的有利場所,熱液噴口噴出CH4、H2、NH3、H2S、HCN和各種金屬元素可以提供化學演化各階段所需的所有原料,并且可以為生命出現以后 的生命延續提供能量和營養物質;(2)能量條件。生命起源中由無機物反應合成有機小分子以及有機小分子反應合成生物大分子等各階段都需要高的能量才能進行,而海底黑煙囪噴出的熱液溫度非常高,比如東太平洋洋底“黑煙囪”噴出的熱液溫度高達350℃,這樣的高能環境足以支持生命起源各個階段的能量需要;(3)環境條件。水熱噴口附近的溫度、pH值和化學成分的梯度變化形成了復雜多樣的環境條件,非常有利于生命的起源和演化。像現代海底黑煙囪周圍的水熱環境在現在的地球上已經不多了,但是在地球的早期,由于火山活動普遍,構造運動強烈,海底噴氣和水熱活動的強度至少是現代的5倍,太古代洋中脊的總長度大約是現代的3~5倍,水熱環境可能廣泛的存在于地球表面[5],因而嗜熱微生物有著廣泛的生存空間。可能最早的太古宙生命就是被限制在熱液系統周圍的嗜熱微生物。現生的極端嗜熱的古細菌和甲烷菌最接近于地球上的最古老的祖先。隨著地球的演化,環境的改變,這些古老的嗜熱微生物以及它們的生活范圍也變得越來越小了。

(4)安全條件。有兩種環境可以成為生命的搖籃:一是水體的表淺處,在這里“湯”可以在陽光下濃縮、“烹調”;另一處類似于現代海底黑煙囪附近的黑暗的深水下的水熱噴口。原始地球由于天體碰撞頻繁及地球出氣作用所產生的強烈的溫室效應,以及強烈的紫外線輻射,可能使環境單調而又不穩定的地面小水池不適于出現原始生命。再加上隕石和彗星等天體頻繁的撞擊,可能使地面小水池中產生的生命起源的萌芽都毀滅了,只有隱藏在深海熱液噴口附近的生命能避免天體撞擊地球所造成的有害影響得以保存,所以是孕育生命最理想的地方。

四、生命的物質基礎

由于受到研究手段的限制，人類對生命起源的研究只是到了近代才形成了科學的認識和方法，并確認了生命活動時物質運動的形式之一，生命的物質基礎是碳、氫、氧、氮，此外，還有少量的硫、鈣、磷和其他二十幾種微量元素，以及由這些元素在地球環境中自發產生的蛋白質、核酸、糖類、脂類、水和無機鹽等。其中，蛋白質和核酸是生物體最重要的組成部分，也是區別生命與非生命的基本依據，蛋白質的分子量很大，由千萬或幾百萬個氨基酸分子構成，具有十分復雜的化學結構和空間結構，是一切生命的基礎。生物體的所有組織器官都會有蛋白質，它在生物體內的功能主要有以下幾個方面：（1）調節功能（2）保護和支持功能（3）運輸功能（4）儲存和營養功能（5）收縮的運動功能（6）防

御功能（7）識別功能（8）信息傳遞功能（9）基因表達調控功能（10）凝血功能（11）催化功能。

五、個人觀點

生命起源的過程就是地球不斷發展的過程，地球家園為我們提供了安逸和諧的環境，是我們溫馨護層。因此我們要不斷的進行保護和對其進行深刻的發展。

同時，生命的起源可以說是一個偉大的奇跡，是十分價值和值得我們去尊敬和呵護的，對地球這一奇跡發生及原理的探索當然是一個激動人心的事業，也是自然任務之一。因此保護和合理的開發我們的地球善待我們周圍的生命是我們一項重要的任務，對生命起源的研究不僅有利于深入了解自然的奧秘,揭示生命的奧秘 ,而且推動自然科學的發展,并無疑對人類的思想史及文 明史產生重要影響。對此，我們要為科學的關系人們本身的生命起源及演化事業的深入探究獻出我們一份力！

六、結束語

由于生命起源研究的是幾十億年前，地球上人類遠未出現之前生命是如何產生的問題。由于最早產生的原始生命休結構十分簡單，組織狀態極度脆弱，極難形成化石保存下來，以及當時科學技術手段有限，至今尚不能找到合理的答案。生命起源仍處于眾說紛紜，莫表一是的假說階段。通過學術爭鳴和新假說的不斷提出，人類對生命起源的認識有了長足的進步，研究生命起源的航船正越來越靠近了真理之彼岸。

參考文獻：

[1] 張晌，《生命起源》，科學日報出版社，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：爬行動物的起源和系統演化（xiexiebang推薦）

爬行綱的起源和系統演化

爬行綱的起源和系統演化

一、爬行綱整綱的起源、適應輻射及衰退

（一）、爬行綱的起源

根據經典的觀點，爬行綱是從距今約 3 億年前的石炭紀的迷齒類兩棲動物演化來的。到石炭紀末期，地球上的氣候曾經發生劇變，部分地區出現了干旱和沙漠，使原來溫暖而潮濕的氣候變為干燥的大陸性氣候——冬寒夏暖。植物界也隨著氣候的變化而變化，蕨類植物大多數被裸子植物所代替，致使很多古代兩棲類絕滅或再次人水，而具有適應陸生的結構（如角質化發達的皮膚，完善的肺呼吸系統等）以及羊膜卵的古代爬行綱則能生存并在斗爭中不斷發展，并將兩棲類排擠到次要地位，到中生代古代爬行綱幾乎遍布全球的各種生態環境，因而常稱中生代為爬行動物時代。

生物學家們一般認為爬行綱起源于兩棲類的迷齒類，始于二億八千萬年前的二疊紀最古老爬行綱的家系屬杯龍目。迷齒類和杯龍類之間的過渡類型是一種似蜥蜴，屬半水棲動物，約 0.5 m 長，稱為蜥螈或塞姆爾螈，發現于得克薩斯州二億二千萬年的地層中。

（二）、爬行綱的適應輻射

爬行綱的適應輻射在三疊紀（緊接二疊紀）特別顯著，與新的生態環境的出現是一致的。在那個時代，陸地上的氣候和地質改變，比如氣候的變化，從熱到冷，造山運動和地勢橫貫形成，以及各種各樣的植物生活類型。

過去中生代是爬行動物統治的時代，不久它們突然絕滅于近白堊紀末大約六千五百至八千萬年以前。它們的滅絕或許是由于氣候變化、生態因素、自身的過分特化和低生殖力等綜合因素影響的結果。有幾種爬行綱能面對哺乳類激烈的競爭而繼續生存。可能的原因是，龜類具有保護性的甲，蛇類和蜥蜴類從密林和巖石生境里進化過來，它們在密林和巖石地方較少遭到四足類的競爭；還有鱷類，由于它的巨大身體、善潛伏、性好攻擊和在水棲環境中極少有敵人。

在中生代石炭紀某種兩棲類過渡到爬行綱。這個過渡是羊膜卵發育的結果，使它能在陸地生存，盡管早期爬行綱在冒險上陸之前，這個羊膜卵就已有了很好的發育。爬行綱的飛躍適應是由于它們移到各種各樣生境的結果。化石記載說明由某系爬行綱發展成為魚龍類、蛇頸龍類和初龍類的進化路線，其中有的種類回到海洋，后來的輻射發展成為似哺乳類爬行綱、龜類、翼龍類、鳥類、恐龍等。在這龐大的集群中，至今存活的爬行綱僅有五個目。

（三）、爬行綱的衰退

中生代是爬行綱時代，在地球上的各種生態環境中生活著各式各樣的古爬行動物，尤以體軀巨大的恐龍，為當時地球上的一霸。它們在1億多年的漫長歲月中，食量愈來愈大，相應的體型也愈來愈大，而生活習性和食性又都向著專一化的方向發展，能較優越地適應于所棲居的特定環境條件。中生代的氣候十分穩定，季節以及緯度變化的溫差均輕微。但到了中生代末期，地球發生了強烈的地殼運動如造山運動（我國的喜馬拉雅山和歐洲的阿爾卑斯山就是這個時期形成的）。由于地殼劇變導致的氣候、環境的巨大變更，使植物類型也發生了改變，被子植物出現并替代了裸子植物而居于優勢。這些都給食量大而又狹食性的古爬行綱帶來嚴重的后果，加以恒溫動物、特別是哺乳動物的興起，使古爬行綱在生存斗爭中居于劣勢，導致相對突然地大量死亡和絕滅，從而結束了盛極一時的爬行綱的黃金時代。

二、爬行綱各目的起源和系統演化

爬行綱是脊椎動物亞門的1綱。肺呼吸、混和型血液循環的變溫動物,體表被鱗（蛇、蜥蜴）或骨板（龜、鱉）,無毛、無羽,發育有羊膜出現。現存的爬行綱動物分為2型、3亞綱、6目,即無窩型(Anapsida)：龜鱉亞綱龜鱉目,有220種（中國有24種）;雙窩型

(Diapsida)：古蜥亞綱鱷形目，有21種（中國有1～3種）；鱗蜥亞綱原蜥總目喙頭目，有1種；有鱗總目蚓蜥目，約有100種，蜥蜴目約有3000種（中國約有120種）,蛇目有2500

種（中國約有180種）。除極寒區域外，世界性分布,中國南方溫熱潮濕地帶較多。

古脊椎動物學者從爬行綱頭骨的構造上找到了比較簡單而實用的分類辦法。根據頭骨顳孔的有無，數目及其位置的不同一般分為四種類型，據此將爬行綱分為四個亞綱：

（一）、無孔亞綱

或稱缺弓亞綱(Anapsida)——無顳孔

1杯龍目(Catylosauria)本類是最原始的爬行綱，頭骨表面有紋飾，吻短，松果孔大，無次生腭。頭部各骨骼未退化。最早見于晚石炭世早期的Hylonomus(林蜥)，體細長而小，約80cm。頭骨結構屬典型的杯龍類。而本目中了解得比較詳細的化石則是發現于美國新墨西哥州下二疊紀統的Limnoscelis Williston(湖龍)，體亦細長，約1.5m。四肢強壯，頭稍長，較高而窄(兩棲類則顯得扁平)，眼側生，兩頂骨的骨縫間尚有松果孔。上、下頜邊緣具鋒利的牙齒，間椎體縮小，肩胛骨與鳥喙骨復合，腸骨擴大，薦椎2塊。爬行綱其余各目都可看做是從杯龍目進化而來。

2龜鱉目(Cheloia)是具有甲殼的爬行綱

3中龍目（Broom, 1913）是一群已滅絕的爬行動物。它們生活在大約3.2億到

2.8億年前的早二疊紀的海中。它們是最早的水棲爬行動物，在陸地上演化過后再度返回水中。由于它們的顱骨結構比較原始它們被看作是一種早期的爬行動物。它們可能是最早的陸上脊椎動物，但它們依然有時在水中生活，因此它們的四肢和尾部比較扁平。它們的骨的周圍被軟骨質包圍，因此比較粗。

（二）、雙孔亞綱(Diapsida)

或稱雙弓亞綱——有兩個顳孔

鱗龍次亞綱(Lepidosauria)

本次亞綱是原始的雙孔類，頭骨有二個顳颥孔，它們被眶后骨和鱗骨形成的骨棒所分開。本次亞綱有三個目，包括現存的蛇、蜥蜴和僅見于新西蘭幾個小島上的罕見的喙頭蜥，以及一些古生代和中生代原始的已絕滅的小型爬行綱。

1始鱷目(Eosuchia)始鱷目是最原始的雙弓爬行綱，最初出現于晚石炭世。這是一類小型的，象蜥蝎似的能迅速飛跑的爬行綱。在南非晚二疊世地層內發現的小而原始的似現在蜥蜴的楊氏蜥(Youngina)被認為是現存有鱗目和喙頭目的祖先。

2喙頭目(Rhynchocephalia)喙頭目的主要特點是：方骨固定，端性齒，前上頜骨發展成喙狀，頭骨寬短，頰部擴大，無棒骨(tabular)或后頂骨，上顳骨(supratempolar)往往消失，但方顴骨保存。脊椎雙凹型，23-25個薦前椎，2個薦椎。化石較多，而現存者僅有新西蘭附近幾個小島上的Sphenodon Gray(喙頭晰或稱鱷蜥)，視為孑遺的活化石。體長60cm余。牙齒和腭骨相愈合，不生在齒槽內，頭骨前端有喙狀的嘴。視見于三疊紀早期，三疊紀時分布很廣，遍及全球。我國云南祿豐上三疊統的Lufengocephalus(祿豐喙頭蜥)；遼寧凌源上三疊統的Rhynchosaurs(喙頭龍)等均為本目化石的代表。

3有鱗目(Squamata)這是現生爬行綱中的常見者，如蜥蜴、蛇均屬之。無次生腭，脊椎常為前凹型。蛇類失去四肢，脊椎骨和肋骨數目增加，使身體變長，方骨活動，使口張得很大。在有鱗目化石中，蜥蜴類比蛇類更為常見。我國的本類化石亦不少，如晚侏羅世的Yabeinosaurus(矢部龍)等。

初龍次亞綱(Archosauria)

本次亞綱是進步的雙孔類。中生代在地球上占統地位的爬行動物均包含在本次亞綱內。稱為爬行綱時代或恐龍時代的中生代，在某種意義上就是指本亞綱中多種多樣的巨大成員而說的。本次亞綱包括五個目，分別如下：

1槽齒目(Thecodontia)本目是該次亞綱中最原始的類群，它們在古生代末起源于鱗龍次亞綱的始鱷類。初龍次亞綱的其余四目均是從本目演化出來的。本目的主要特征

是：吻細長，外鼻孔分開，有眼前孔，鼻骨長，后頂骨小，有時消失，方骨垂直，內鼻孔向后；下頜細長；25-26個薦前椎，椎體雙凹到平凹型、腰帶三射型；后肢較長，趾式完全。最先出現于早三疊世，即南非的Erythrosuchus(引鱷)，北美上三疊統的Hesperosuchus(黃昏鱷)和Rutiodon(狂齒鱷)是本目的典型代表。我國山西、新疆上三疊統中也發現許多此目的化石。在三疊紀以后本目動物絕滅了。

2鱷目(Crocodilia)本目在三疊紀晚期直接從槽齒目進化而來，它們是“恐龍”的姊妹類群。現存的鱷類是本目的進步類群，它們是一些大而兇猛的食肉爬行綱。本目在中生代時相當繁盛，新生代時逐漸衰落，已發現700多個化石種，幾乎是世界性分布。現存僅20余種，分布范圍也變小了。本目的特征是體長，腿短，尾在垂直方向扁平呈漿狀；頭骨扁寬，具雕紋，吻長，上顳颥孔小，外鼻孔位于吻端；頂骨與額骨愈合；方骨大，向后傾斜；次生腭很發育；槽性齒；薦前椎23-24個，前凹型，尾椎為平凹型；薦椎2個；腰帶三射型；前肢較后肢短。現存的揚子鱷是進步的真鱷亞目的代表。鱷類的進化是從晚三疊世的Protosuchus(原鱷)，經過侏羅、白堊紀時的中鱷類，在白堊紀晚期演化出現存的真鱷亞目的類群。

3翼龍目(Pterosauria)這是一類征服空中會飛的爬行動物，其特征是前肢第四指骨特別加長支撐由身體側面延展的皮膜，變成翅膀，適于空中飛行，胸骨也相應地發達。最早出現于侏羅紀的Rhamphorhynchus Meyer(喙嘴龍)可作為代表，長約60cm；雙顳孔，大眼眶，具眼前孔；頭骨和頜骨的前部引長，帶尖齒，可能捕食魚類；頸較長，轉動靈活，背部縮短；尾很長，約為薦前脊柱長度的2倍，尾末尚有一卵形的皮膜；前肢的肱骨粗壯，橈尺骨頗長，第四指極長，形成翼的主架，第五指消失，其他各指退化成小狀；肩胛骨與鳥喙骨強大，連接胸骨，作為附著鼓動翅膀的肌肉之用；后肢小。Dsungaripterus Young(準噶爾翼龍)這是發現于新疆烏爾禾下白堊統上部的完整飛龍類化石。體較大，兩翼伸長可達

3.5m。體長約0.9m。頭骨長，前端窄而尖銳。頭骨上中棱發育。鼻孔與眼孔連通成大孔。上顎有14-15個牙齒，下顎有11-12個牙齒，但頜前部無牙。第四腕骨與第四指骨特長。翼龍類生存的時間很短，白堊紀末期絕滅，這可能由于當時出現了“現代化”鳥類，受到排擠，無法與溫血而靈活的鳥類競爭之故。

4、5蜥臀目(Saurischia)、鳥臀目(Ornithischia)都是恐龍類(Dinosauria)，中生代占統治地位的爬行綱。

（三）、上孔亞綱(Euryapsida)

聯龍次亞綱(Synaptosauia)

眶后骨和鱗骨構成上顳孔的下界；頭很小，口大；頸較長；身體寬扁；因適應水生，四肢發展成橈足，指骨數目加多；肢帶骨的腹側壯大而背側(如肩胛骨、腸骨)退化。橈足上的骨頭呈柱棒狀。根據食性不同，本次亞綱的爬行動物可分為兩個目：

1蜥鰭目(Sauropterygia)。牙齒長而稅利，食魚；

2楯齒龍目(Placodontia)。后部牙齒板狀，有壓碎作用，食軟體動物。侏羅紀和白堊紀非常興盛，分布幾乎遍及全世界(除南極、南美)的蜥鰭目蛇頸龍類是本亞綱典型而重要的代表。

魚龍次亞綱(Thyopterygia)

本次亞綱的成員是高度特化適應水生的海生爬行動物，或叫魚形爬行動物。本次亞綱只有一個魚龍目(Ichthyosauria)，其特征是后額骨和上顳內構成上顳孔的下界；身體魚形，有大的像魚樣的背鰭、胸鰭、腹鰭和尾鰭，脊柱伸入尾下葉；頭大，眼大，吻長，有長的利齒，肉食。魚龍類可能在晚古生代晚期起源于杯龍類，在三疊紀早期已完全特化成魚形，繁盛于侏羅紀，少數殘存到白堊紀。它們的分布幾乎遍及全世界各個大陸(除南極洲、非洲外)。

（四）、下孔亞綱(Synapsida)

或稱單弓亞綱——一個顳孔由眶后骨和鱗骨構成其上界

1盤龍目(Pelycosauria)。是下孔亞綱中最原始的種類，分布于晚石炭世和早二疊世。2獸孔目（Therapsida）。是下孔亞綱中的進步類，生存于晚二疊世和三疊紀。中國和南非是此類化石的著名產地。它們的顳孔十分擴大，進步的獸孔類的顳孔上緣不是由后眶骨與鱗骨構成，而是由頂骨構成，方骨與方軛骨則縮小。齒骨相應地增大，牙齒也典型地分化了，有門齒、犬齒和頰齒之別。二疊紀后期，獸孔目的原始代表Phthinosuchus漸漸分兩支演化，出現了異齒獸類(Anomodonts)和 獸齒類(Theriodonts)。

第五篇：生命起源

第二章 生命起源與動物體基本結構

本章重點：掌握生命起源的過程及生命發展史的主要階段，了解生命史研究中的新進展及存在問題

第1節

生命的起源與有機體的演化 生命起源及其相關討論（掌握生命起源的過程、前生物演化階段的特征，了解生命起源各學說--神創論、宇宙論、自然起源論的主要論點）古老的原始生命（掌握古老生命的古生物學證據及其生存年代，了解古老生命的生存環境）細胞的起源及多級生態體系的出現（掌握原核細胞、真核細胞、分解者、合成者、消費者等概念的含義，掌握最早真核生物的化石證據）第2節 動物機體的發展

1細胞、組織、器官、系統的基本概念（熟記概念，了解現生動物的細胞、組織、器官、系統等）生物機體的發展（熟記胚胎的發育過程、原生動物、后生動物、側生動物、原口動物、后口動物等概念，并了解各類動物的的代表）后生動物的早期演化（掌握埃迪卡拉動物群的分布與性質，了解后生動物的早期演化及其證據）

第3節 生命起源研究新進展生命發展史的主要階段

生命史研究中的新進展及存在問題生物自身、埋葬、時間、成巖作用等對化石形成的影響分析化石的不完整性、原因及其古生物學意義

2從生物群、經過死亡群、埋藏群，到化石群的化石形成過程分析其對化石形成的影響及導致的化石不完整性影響 地層對比意義；生物進化證據意義；生物形態分析等

生命的歷史未必是循序的，它肯定是難以預料的。地球上生命進化是通過一系列意外偶發事件來實現的。科學家們正為探索地球上何時何處以及怎樣（這是最重要的）出現第一次生命作出不懈的努力

生命本質

地球可能正在將生命的種子撒播到整個銀河系。微生物可以像乘坐宇宙飛船一樣搭乘細微的塵埃顆粒，以太陽光線的推力為動力做著人類不敢想象的太空旅行。生命的確可以在宇宙間旅行！當居住生命的行星與其它天體發生碰撞時，飛濺的石塊將會攜帶活的生命體散落進茫茫宇宙，這些深度凍存的休眠孢子因此就會落到另外的某個世界。

當然這還需要有兩個前提條件：在這樣的行星生命大飛奔中，微生物休眠孢子必須經得起隕星猛烈的沖擊而不死亡，并獲得足夠的能量脫離行星引力奔向太空；然后這艘生命的諾亞方舟離開太陽系，并有幸登陸到一顆適合生命居住的行星上，而且這段在太空中遨游的時間不能太長，否則穿行于太空中的高能射線流將會把隕石星上的任何生命有機體烹熟。美國天文學家威廉姆·奈培說：“一般來講，從太陽系進入其它星系的任何石頭都不會攜帶活的生命有機體。但是，如果脫離地球的微生物能夠非常迅速地逃離太陽引力的束縛，例如當它們搭乘的隕石飛船是最微小的塵埃時，它們是有存活的可能的。”

大約４０億年前，地球曾遭遇一群彗星和小行星的撞擊，這場轟擊前后持續了數億年。這場劫難會對早期地球生命產生怎樣的影響呢？科學家在實驗室模擬了彗星撞擊地球的過程，結合相關實驗數據得出結論：早期地球上的微生物孢子體仍然經受住了隕星濺落時的劇烈沖撞，并在高溫高壓下頑強存活。隕石撞擊地球時，一些隕石碎塊粘住了部分具有非凡耐受力的微生物孢子體，然后借助于強烈的反彈力沖出地球引力圈，再次回到太空。地球和它的姊妹行星在圍繞太陽公轉時，都要穿越太空中由黃道帶塵埃組成的細小顆粒云層，這種塵埃云中的塵埃都來自于小行星相互碰撞產生的和彗星沿途撒落的碎屑。這些塵埃不停地與從地球上反彈來的大隕石撞擊、摩擦，使它們逐漸被磨小，直至消失，這就是所謂的沙爆現象。威廉姆·奈培估計，塵埃云的沙爆過程可以在２萬～２０萬年的時間內將一塊直徑一米的大礫石消磨得無影無蹤，而彗星破碎后對塵埃云的加厚，可以使沙爆的力量增加數倍，這樣，沙爆一顆大石頭其實不超過五百年。從地球上濺落到黃道塵埃云中的隕石，完全能夠在微生物孢子受到致命傷之前就已經裂解為塵埃粒，變成一艘輕型的宇宙飛船攜帶著生命向太空四處游弋。

一顆直徑不到１／１０毫米的塵埃顆粒完全有能力攜帶微小的生命，而僅僅憑太陽光子輻射的推力足以將如此細小的“宇宙飛船”迅速吹出太陽系，這個力與我們人類本身也在研制的太陽帆動力源如出一轍。太陽帆也許是將人造航天器帶到宇宙深處最理想的工具了，在這一點上人類的先見之明與自然的魔法竟然不謀而合。

這個塵埃宇宙飛船究竟有多快呢？從地球上起航，在７０萬年內，可以旅行完６０光年的路程！這個路程之中早已經過了幾個恒星驛站。所以，實際上我們的地球已然被一個巨大的太空“生物圈”包圍著，那些生物在微石粒上以冰凍狀態睡眠，在太陽系內外悠然自得地進進出出。對于生命，我們的太陽系根本不能封閉什么，它看起來像一個有一定孔徑的漏篩。太陽系圍繞銀河系運行，當它穿過那些誕生恒星的巨大塵埃云時，正是地球向太空播撒生命種子的好時機。根據威廉姆·奈培的估計，穿越期間地球將向塵埃云撒下三萬億億（３×１０２２）個微生物。自從地球生命出現以來，這種大規模播撒生命種子的穿越大約發生了五次，因此，這些地球微生物要找到一顆類地球外星著陸并生存下來是一件很容易成功的事情。

1990年，NASA的Kevin.J.Zahule和Daid Grinspoon對白堊紀－第三紀界線附近地層的有機塵埃作了這樣的解釋：一顆或幾顆彗星掠過地球,留下的氨基酸形成了這種有機塵埃;并由此指出,在地球形成早期，彗星也能以這種方式將有機物質像下小雨一樣灑落在地球上----這就是地球上的生命之源。

隕石分為球粒和非球粒隕石。球粒隕石來自宇宙，含有氨基酸，烴類、乙醇和其他可能形成保護原始細胞膜的脂肪族化合物。對生命起源有重要意義，和生命起源于彗星理論一樣，這是一新天外起源說 生物化學家David.W.Dreamer用默奇森隕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機化合物及生命開始所需轉變環境，即當隕石撞擊地球時，會產生形成生命所需有機物及環境。康奈爾大學的C.Hyba指出，撞擊可以以其他方式提供生命所需原材料。隕石撞擊的熱和沖擊波可以在原始大氣中激發合成有機化合物的化學反應

生命源于地球，由第一個生物經過再生、繁殖和演化，進而形成無數的生命形態并布滿整個地球。古菌類和后來的細菌在水里、空氣中和地上迅速繁殖，構成了一個生物圈。其中成員之間彼此交流，由此又先后產生了真菌和真核生物。然后又集合和組織成多細胞植物和動物。生命在海洋里蔓延開來，它們登上陸地，使世界充滿樹木和花草，又隨著昆蟲和鳥類飛翔天空。于是，在地球上形成和成長起“生命之樹”。人類是這棵生命進化樹最奇異的枝條。

對于生命的起源，科學家們通過各種實驗建立起各種假說來解釋。１９５３年，美國芝加哥大學的米勒和尤瑞以“電弧燒灼有機湯的實驗”向人們證明地球可以自發產生生命：自然界的放電現象促使大氣中彌漫著的甲烷、氫氣、氨和水之間發生化學反應，并產生了核酸、糖之類的復雜有機分子，進而逐漸孕育出了地球生物。但也有科學家從流星體中找出７０多種核酸，與地球生命核酸進行結構比照，結果發現有８種能完全吻合，這卻證明了地球生命的構成物質可能源自太空的觀點。生命究竟來自何方？這個問題直到今天科學家們仍在爭論不休

在原始地球條件下，生物單分子是從無到有創造出來的，現在的研究資料表明，放電、紫外線、熱能都可以促使生命元素合成生物單分子。

?生命起源和演化是和宇宙的起源和演化密切關聯的，生命的構成元素如碳、氫、氧、氮、硫和磷等都是“大爆炸”的產物。在星系演化中，某些生物單分子，如氨基酸、嘌呤、嘧啶等形成于星系塵埃或凝聚的星云中，接著在一定的條件下，產生了像多肽多聚核苷酸等生物高分子 地球上有細胞結構的最簡單生命出現之前的演化過程，稱為前生物化學演化（介于化學演化和生物學演化之間的特殊過渡階段）。可以分為兩個階段：

?生物單分子的形成：例如氨基酸、嘌呤、嘧啶、單核苷酸、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：即生物單分子聚合為生物大分子（多聚化合物），例如由氨基酸聚合為多肽或蛋白質，由單核苷酸聚合為多核苷酸等。

低相對分子量的生物有機化合物主要是指蛋白質、核酸等。高相對分子量的有機化合物是由低相對分子量的有機化合物經過聚合而成的多分子體系。低相對分子量的生物有機化合物變為高相對分子量的生物有機化合物的化學反應都是脫水縮合反應。

美國科學家的一項新研究表明，構成地球生命的一些基本分子，其“模板”可能是隕石從太空中帶來的，這有助于解釋為什么地球生物的遺傳物質ＤＮＡ全是右旋結構。

美國亞利桑那州立大學的科學家皮扎雷洛等人模擬了隕石落在數十億年前地球表面的“ 原始湯”中產生的反應，發現如果隕石攜帶的有機物質中某一結構的分子占優勢，能夠促使隨后產生的地球生命物質也出現結構傾向性。

許多化學物質分子有著“左”和“右”兩種不同結構類型，兩者之間的關系就像人的左右手。通常化學反應會產生等量的左手和右手型分子，但生命體中的糖全都是右手型的，包括構成ＤＮＡ的脫氧核糖；而蛋白質的基本單元氨基酸全是左手型的。所有生物ＤＮＡ的雙螺旋的旋轉方向也都相同，為右手螺旋。科學家一直不清楚為何生命會有這樣的傾向性。制造純左手或純右手型物質的一個方法，就是使用左手型或右手型的“模板”分子。人們早已知道，一些隕石中含有氨基酸等有機分子。有科學家提出，隕石在太空中運行時，某些天體如中子星發出的光具有偏振性，只使隕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。隕石落在地球上，這些分子成為地球生命起源的“模板”，使更復雜的生命分子也具有傾向性。皮扎雷洛等人使用一種名叫異纈氨酸的氨基酸進行試驗，證明分子的結構傾向性可以通過化學反應來傳遞。在一塊于１９６９年在澳大利亞發現的隕石中，曾經發現有異纈氨酸存在。這塊隕石有４５億年歷史，幾乎與地球一樣古老。這塊隕石中所含的異纈氨酸，左手型的比右手型的要多，科學家參照其比例調配了反應試劑。異纈氨酸與兩種原始地球上可能廣泛存在的有機物發生反應后，產生了一種稱為蘇糖的糖類，其中右手型的蘇糖比左手型的蘇糖要多。也就是說，結構傾向性從氨基酸傳遞給了糖，更多的左手型氨基酸，促使產生了更多右手型的糖。蘇糖是生物體內常見的一種糖。皮扎雷洛認為，生命體糖類的“右傾”特性，有可能就是這樣開始的。蘇糖可以進一步反應生成稱為蘇糖核酸（ＴＮＡ）的物質。ＴＮＡ與ＤＮＡ有些相似，也能形成雙螺旋結構，但比ＤＮＡ簡單。此前曾有科學家提出，生命有可能最初使用ＴＮＡ為遺傳物質，后來進化到使用ＤＮＡ。皮扎雷洛等人的新研究，為ＴＮＡ及ＤＮＡ螺旋方向起源提供了線索。

化學演化和前生物演化之后，單細胞終于形成了，生命進入了細胞演化階段。演化的下一個重大階段是由這些原始單細胞真核生物向多細胞的后生動植物的過渡。通過遺傳密碼的演化和若干前生物系統的過渡，地球上最終產生了最原始的生物系統，即具有原始細胞結構的生命。

細胞形成后，生命進入細胞演化階段。此階段演化主要集中在細胞內部組織水平提高，包括細胞結構的復雜化、代謝方式的演變等，同時伴隨著規模較小的生態學分異和物種分異 從原核生物過渡到真核生物，完成了細胞演化中最重要的一步。最早的原始的真核生物是微小的單細胞，它們進行有絲分裂，能進行光合作用

地球上第一個單細胞原始生命的出現標志著生命演化進入了生物學演化。

生物學演化又可以早期細胞演化階段；晚期組織器官演化階段或系統演化階段。

細胞演化階段是從原始單細胞生命產生到后生動植物的大量出現，持續了25億年以上。后生動植物出現后，生物進入系統演化階段，在大約7億年的時間內，數以千萬計的物種經歷了形成和絕滅的演化歷程

原核細胞與真核細胞的差別如此巨大，以至于過去人們認為原核細胞是由真核細胞退化而來的。解決由原核細胞向真核細胞的演化問題是細胞演化的關鍵。人們在這個問題上爭論頗多

最令人感興趣的是加拿大安大略的岡弗林鐵建造中的微化石群（19.5億年）。其化石豐富，形態多樣、分布廣泛。在形態上有類似孢子的球狀體，特別引人矚目的是岡弗林微化石群中的絲狀體已出現異形胞，大小細胞之間清楚地顯示出細胞壁分開。在原核生物中見于藍藻。在現生的藍藻絲體里，營養細胞發育成很大的厚壁休眠胞或不動體，或者發育成具有特殊代謝功能的異形胞。異形胞具有固氮功能。由此可見，岡弗林微化石群中，藍藻己相當繁盛，種類也較多，它們是當時海洋中主要生產者

?后生動物和后生植物如何由原始單細胞真核生物演化分支出來？誰先誰后？這些問題目前還沒有一致的看法。

?按照新近時興的細胞內共生假說來解釋后生動植物的起源是某些異養的、行吞噬作用的單細胞真核生物祖先可能以吞噬原核生物為生，其中一些與光合作用的原核生物發生細胞內共生，形成能進行光合作用的自養的真核生物，經過進一步演化，成為后生植物。另外一些仍保留異養功能，演變成為變形蟲、鞭毛蟲、纖毛蟲等原生動物和真菌。從異養的原生動物再進一步演化出海綿、水母以及無體腔原始后生動物

地球上最古老的沉積巖大約有38億年的歷史，地球凝聚8～9億年后才形成硬的地殼，生命才有了立足之地

最老的有細胞結構的生命證據是西澳大利亞的Warrawoona微生物化石群（35億年），表明地殼形成后不到3億年生物演化就開始了。但大多數地質學家認為，最古老原始生命是和最古老的沉積巖同齡（38億年），證據是格陵蘭西部Isua沉積巖中的條帶狀鐵建造。南非Swaziland超群（34億年）古老巖層中存在簡單的層狀疊層石

年齡為33億年的南非Onverwacht群的碳同位素比值有一個明顯的變化，由此推斷光合作用的歷史可追溯到33～35億年前