海洋科学概论论文

《海洋科学概论论文》

考号：28号

生命的起源与发展

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生命的起源

内容简介：从地球的演化形成，关于生命起源的学说，生命最初的存在形式及演化、分类。

引言：生命的起源一直是很古老而又年轻的话题，他的古老在于，很久很久之前，人们就开始好奇，开始探索：而他的年轻则是因为，直到现在人们还是没有真正探索清楚，并且不断有新的发现。对生命起源的探索是人类认识自己认识自然必须经历的阶段，这不仅仅是简单的认识，更是在积极的寻求自身发展。从地球最初的形成，到第一片海洋，第一片大陆的诞生，再到第一个生命开始，发展壮大，这一切的一切那么自然，又那么神秘……

一．地球的演化形成

关于地球的演化，科学界也一直有着不同的看法。但是已经形成了一种比较公认的看法，那就是地球的内部圈层与外部圈层的发展与演化是相互关联的。地球的演化

主要分为以下几个阶段：（一）冥古宙；（二）太古宙；（三）元古宙；（四）显生宙。

如下图：

根据上面的表格可以很明显的了解到，地球是经过数十亿年的漫长变化才逐渐形成今天的具有先进系统的地球。应当引起注意的是，现有的假说并不能作出对宇宙及地球起源以及进化的定论，科学探索仍然在进行中。地球的演化离不开她的载体宇宙，也离不开最基本的结构基础物质。正是在宇宙创造的各种有利条件和物质无休止的发展变化中，地球一步步的成长演化。如今地球仍然在不停的变化演化之中。很难设想，数亿年之后，地球乃至宇宙将会是什么样子？茫茫宇宙，究竟还隐藏着多少不为人知的奥秘？这些问题，也是无数科学家不懈研究地球起源与进化的不竭动力。

二．关于生命起源的学说

当第一只古猿解放双手开始直立行走，进化成人类，当人类不再为食物奔波劳碌，开始学会思考，人便开始好奇，好奇自己从哪里来，于是便有了各种各样的猜想，这些学说大致有以下几种：

1．创造论或神创说

创造论认为世界万物都是由神所创造。比如上帝、阿尔修斯。在《圣经》上说，“起初，神创造天地。这种学说把一切自然现象都归结于神的创造。

2. 自然发生论

又称“自生论”或“无生源论”，认为生物可以随时由非生物产生，或者由另一些截然不同的物体产生。如中国古代所谓“肉腐出虫，鱼枯生蠹”。中世纪有人认为树叶落入水中变成鱼，落在地上则变成鸟等。自然发生说是19世纪前广泛流行的理论，这种学说认为，生命是从无生命物质自然发生的。

但是，1860年，法国微生物学家巴斯德设计了一个简单但令人信服的肉汤实验，彻底否定了自然发生说。他的实验为科学家进一步否定“自然发生论”奠定了坚实的基础。

现代生物学，化学的研究结果发现生命的创造只能通过遗传物质的复制，以及细胞的分裂过程来实现。我们在生活中所直观观察到的生命“自生”现象，全部都是某种不易发现的复制过程在起作用。这些发现彻底地否认了自然发生论的可能性，

3.陆地起源说

地质学家们于1946年在澳洲埃迪亚加拉山的赤红岩层中发现了最古老的大型多细胞化石，其生存年限要早于寒武纪进化大爆炸（Cambrian evolutionary explosion），先前的研究表明正是在该时期产生了类似于这些化石的现代动物群化石。这些化石要追溯到至今

5.42亿至

6.35亿年前的埃迪卡拉纪(Ediacaran)时期，其中有狄更逊水母(Dickinsonia)化石。埃迪亚加拉纪化石代表了一种独立的陆地生命进化辐射模式，这种模式要比寒武纪进化大爆炸出现的海洋生物至少早2000万年。长期以来，远古时期的多细胞化石被认为是早期海洋生物的先祖，它们生活在海洋里，是一些陆栖地衣或其他微生物菌群的残留部分。但最新的化石研究发现，这些远古时期的多细胞生物与陆生生物具有共性，所以它们很可能是生活在陆地上的，而非海洋里[1]。

4.化学起源说

化学起源说是被很多学者接受的生命起源假说。这一假说认为，地球上的生命是在地球温度逐步下降以后，在极其漫长的时间内，由非生命物质经过极其复杂的化学过程，一步一步地演变而成的。

米勒模拟实验（Miller’s simulated experiment）通过模拟的原始大气中的最初物质，通过通电引爆，合成小分子有机物，进而合成大分子有机物，最终成为生命。这个过程漫长而复杂，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。生命起源是一个自然历史时间，是整个宇宙演化的一部分。但仍需要深入进行研究。但是米勒实验有如下缺陷：米勒试验提供持续的电能，但是原始时代的地球不一定；不能完全确定米勒试验各物质浓度的配比；氨基酸很可能是宇宙流星和彗星在撞击地球的时候带出的，因为当时这种现象十分普遍，科学证明氨基酸可以在宇宙的恶劣环境中存在；地球的高温环境和强烈的紫外线会使有机物迅速分解。

该理论的质疑者认为，仅仅能够证明蛋白质大分子可以自然形成便宣称生命可以如此自发产生，就好比给猴子一台打印机，就宣称它可以写出一本红楼梦。形成一个大分子固然简

单，但是形成含有生命信息的DNA，蛋白质需要这些有机小分子以一种非常非常特别的方式组合。就好比用打字机打出一本完全随机的书固然简单，写出一本红楼梦却难上加难。仅仅依赖于随机过程，形成有效生命分子的概率可以小到在1亿个宇宙的年龄这么长的时间也不太可能发生。生命的信息是怎样被创造的？至今该理论的支持者都没有对这一质疑给出有效的解答

5.宇宙生命论(或泛生说)

这一假说提倡“一切生命来自宇宙”的观点，认为地球上最初的生命来自宇宙间的其他星球，即“地上生命，天外飞来”。这一假说认为，宇宙太空中的“生命胚种”可以随着陨石或其他途径跌落在地球表面，即成为最初的生命起点。现代科学研究表明，在已发现的星球上，自然状况下是没有保存生命的条件的，因为没有氧气，温度接近绝对零度，又充满具有强大杀伤力的紫外线、X射线和宇宙射线等，因此任何“生命胚体”是不可能保存的。这个假说实际上把生命起源的问题推到了无边无际的宇宙中去了，同时这个假说对于“宇宙中的生命又是怎样起源”的问题，仍是无法解释的。

三．生命最初的存在形式及演化、分类

生命的进化过程一般认为是从小到大，从简单到复杂，我们都知道，生命最初是由单个细胞而来，细胞是生物的基本单位，出病毒外，生物都是由细胞构成的。生命最初诞生，形成细胞膜，开始与外界环境分离，这是一个神奇的过程。而原始地球的环境十分恶劣，原始大气没有氧气这种物质的存在，而且缺少阳光，原始生命无法自养，所以生命最初都为异养型生物，原始海洋有大量有机物，原始细胞便靠分解有机物生存，发展，这便是生命的最初存在形式——异养厌氧型生物。

原始生命依靠无氧呼吸分解有机物，然而无氧呼吸对有机物的利用率不高，所以生命的进化方向会向更为高级的方向进行，随着地球环境的变化，阳光氧气开始产生，进而产生了自养型生物，但是他们依旧结构简单，自养型生物产生发展，产生大量的氧气，并不断进化，从水中向陆地发展，随着生态环境的进一步改善，异养需养型生物诞生。

地球历史中的生命是以化石的形式保存下来的。早在18世纪，科学家在寻找矿产的生产活动中发现，古生物化石的面貌最能反映地层系统的新老顺序。19世纪地质学家基本完成了地层系统（界、系、统）的建立，并提出与地层系统相对应的地质年代表（代、纪、世）。地层系统和地质年代表的建立主要根据古生物进化发展的阶段。以海洋无脊椎动物和高级藻类植物为主，以低级脊椎动物无颌类及高等植物罗蕨类出现的阶段，成为早古生代；以海洋无脊椎动物为主，脊椎动物向陆地侵进（从出现于早古生代的无颌类逐渐演化出鱼类、两栖动物及原始爬行动），以及植物占领陆地（从裸蕨发展到石松类及其他蕨类、种子蕨类及原始裸子植物）的阶段，成为晚古生代；爬行动物的恐龙类盛极一时，裸子植物大发展，鸟类、哺乳类以及被子植物出现的阶段，成为中生代；哺乳类和被子植物大发展的阶段，成为新生代。我们人类出现在新生代末期。

参考文献：

缪启龙主编《地球科学概论》气象出版社

2004年 [2]陈俊王鹤年《地球化学》科学出版社，2004年

张昀.生物进化.北京：北京大学出版社，1998

李难进化生物学基础北京：高等教育出版社