共同祖先的遗传物质、细胞特性与代谢特征的探讨

关于生命的起源和演化对于公众和学术界都是一个深刻的问题.最初的生命可能起源于原始的地球环境,也可能来自星际间的尘埃、彗星和陨石等.生命的本质是一个化学过程,其最基本的特征是能够自我复制和新陈代谢.在前生命时期地球特定的物理化学条件下,由有机小分子的相互作用聚合形成了主宰生命的核酸、蛋白质及其他大分子物质,之后逐渐演化形成具有新陈代谢、自我复制能力的原始生命体,最终产生生命的基本单元细胞.1859年,英国博物学家查尔斯·达尔文在《物种起源》一书中提出了进化论的观点,并且认为所有现存的和已灭绝的生物都有一个共同的起源,后人将之称为所有现存物种的共同祖先(last universal common ancestor,LUCA).生命的起源和演化是一个极其复杂的问题,本文主要从这3个方面入手:(1)LUCA的遗传物质是DNA还是RNA?(2)LUCA是简单的还是复杂的?(3)LUCA的代谢特征有哪些?希望能让读者对LUCA和关于LUCA的讨论有一个大体的认识.     

生命起源之争仍将继续

生命起源之争仍将继续一般来说，在我们弄清生命是如何起源之前，还原论者的议事日程将永远排得满满的。若不能对地球上生命起源的环境有更多的了解，要想在可能发现生命的银河系之外的地方进行一项有意义的研究工作也将是不可能的。不幸的是，迄今仍没有多少实质性的研究...     

生命是否只存在于地球?

虽然长期的努力尚未发现地球之外存在生命,但越来越多的证据表明,地球不可能是宇宙中唯一孕育生命的星球.在太阳系中,火星仍是发现地外生命最有希望的天体.火星探测和火星陨石研究都证明,它在早期历史上有过一个湿润的环境,其表面曾经有过河流、湖泊、甚至海洋,完全可以孕育和支撑生命活动.直至现在,火星的次表层等局部区域仍有地下水的活动.木卫二和其他外行星的卫星很可能存在冰下海洋,也是未来探测地外生命的重要目标.开普勒太空望远镜发现了大量的系外行星,其中一部分落在宜居带,并具有岩石表面,验证了宜居行星在宇宙中存在的普遍性.原始的球粒陨石、碳质小行星、彗星、星际尘埃等存在有大量复杂的有机分子,为构建生命体提供了关键的物质基础,是联系无机-有机-生命演化链条的重要环节.生命起源与地外生命的存在与否,不仅是最基本的自然科学问题,也是深空探测的重大科学目标.     

关于地球生命起源"同源说"

地球上的生命起源问题是一个千古之谜,也是现代科学亟待解决的难题.从20世纪80年代起,笔者就现有主要学说及其引证材料和相关事实进行多学科综合研究,以此提出了地球上的生命起源与地球形成同源的假说,即"生命地球同源说",并不断发展与完善.本文试以生命起源研究或争论中的一些关键和核心问题--如地球生命起源的环境问题、时间问题、有机演化问题以及相关的一些科学问题等为焦点,通过分析讨论阐明"同源说"的基本思想和主要观点,并以此来解释生命起源研究中的某些问题和现象,进而就"同源说"提出的不同于现有生命起源学说的一些观点和论点进行综合分析和阐述.     

世界上第一个生命是如何产生的

正地球上最早诞生的生物是单细胞生物,目前有化石证据证明这些单细胞生物非常简单,据推测它们应该跟现在的原核细胞比较相似。那这些单细胞生物是怎么形成的呢?要搞清楚这个问题,我们得先搞清楚原始生命诞生的环境。人教版七年级《生物》(上册)第二单元会讲到单细胞生物,今天就让我们了解一下第一个生命诞生的环境是怎样的吧!人类作为地球上唯一的高级生物,一直在探索生命的起源。生命是怎样在地球上诞生的这个问题,可能很多人都曾痴迷过,实际上这个问题从古到今一直吸引着很多人的目光,一代又一代的人为探索这个问题贡献了他们的智慧和汗水。     

太阳系五大谜

正我们对太阳系已经有很多了解,但实际上却有更多的不了解。1太阳系其他地方有生命吗?为什么生命会在地球上兴旺?有一个简单"配方":找一个岩石世界,给它加点水,再把它放进太阳周围的可居住地带(那里距离太阳不太远也不太近,因此那里的天体上不太冷也不太热,从而天体表面存在液态水,也就可能支持生命存在或居住)。正是这些温和的条件保持着液态水在地球上的存在,所以我们假定这些也是生命出现的先决条件,而     

地球生命的起源

宇宙创生于大爆炸,在其后的恒星形成和星系演化过程中各种生命所需的元素不断合成.45.6亿年前,太阳系在银河系的宜居带形成并开始演化,与此同时,地球在太阳系的宜居带上开始朝宜居行星演化.在地球的前生命演化阶段水的海洋已经形成,且拥有丰富的简单有机碳化合物、具催化功能的过渡金属化合物及携带能量的氢气、硫化氢和甲烷等.上述各种物质聚集在近地球表面高能、专门化的、封闭的微小地球化学单元中逐渐演化为初步具有生化功能的单元,最终脱离地球化学反应空间的约束而形成能够独立进行能量代谢和遗传物质合成的生命个体.从能量和地球化学的角度看,将氢气/甲烷合成为有机质的生化过程在早期和现代地球上均不难发生,这也是生命自养起源说的基本假设.地球早期还原大气可经由太阳辐射形成简单有机分子,而陨石和彗星也可将星际有机分子输送到地球,因此地球早期的海洋可能是充满简单有机分子和营养盐的环境,此环境支持生命异养起源假说.从前生命有机化学演化到第一个细胞的形成可能只需要很短的时间.虽然目前已知的地球上最古老的微生物化石是35亿年前形成的叠层石,但在地球的海洋形成之时,即38.5亿年前,生命就可能已经存在于地球上了.     

生命起源应该如何认识与研究

1993年，笔者曾在《世界科学》（1993．[2]）上发表了“地球原始有机圈与生命起源同源说”一文，其中重点有三：一是将地球上生命的起源与原始有机圈的起源联系起来作为一个主题进行研讨，即‘以“地球原始有机物（圈）及生命的起源”这一命题来代替传统提法“地球生命的起源”’；二是提出“地球作为一个行星的诞生不仅仅是原始（太阳系）尘云物质的凝聚、集结，而且是自前地球尘云时期起，到地球形成，直至生命出现，形成生物圈，其中有机物与无机物都是同源共生、同步演化和相关发展的”，即“地球由原始弥漫态星云到凝聚态星球体的形成…     

病毒分子——探索生命起源的活的模型

生命起源——这是地球上几十亿年前的事情。事过境迁,似乎没有留给我们什么可供考察的蛛丝马迹,因而生命起源问题也就成了难解的宇宙之谜。本世纪五十年代后,科学家们曾创建了人工模拟实验、人工拆合生命机理、人工合成生命物质、对行星或陨石进行考察、地质和古微化石分析等研究方法,对揭开生命起源之谜作出了一定的贡献。但这些研究方法     

火星生命的形成和消失

早期火星的气候是否与早期地球的气候相似 ,过去有过许多理论解释地球生命的起源 ,因此科学家更加关注火星上可能曾有过生命这一设想     

生命的历程

科学家在探索地球生命起源的同时，也在不断地探索着地球生命的发展历程。谁是第一个动物?谁是第一个能行走的动物?谁又是第一个捕猎者……     

最古老的“原始汤”

<正>古老的岩石深埋地底,封闭了与世隔绝数十亿年之久的水,这些水可能从未接触过生命。发现"原始汤"理论上讲,研究生命起源最好的证据,是地球上40亿年前的岩石和化石中所包含的信息。然而,历经亿万年的变化,地球早已沧海桑田。随着岁月的变迁,那些岩石和化石也不可避免地缓慢地发生着变化。它们虽然保留了原始的模样,但是我们想要寻找的生命起源信息几乎也所剩无几了。但是,人类从未放弃寻找生命起源的脚步。有科学家想到,在古老的岩石中,或许封存了与世隔绝数     

生命起源的新观点

多年来,大多数科学家认为,象我们所知道的生命,可能起源于地球.现在有两位科学家提出了生命起源的新观点,他们是英国天文学家霍伊尔(F.Hoyle)和威克拉马辛(G.Wickramasinghe).他们认为地球上的生命在化学上起源于外层空间巨大的气体尘埃云,星际云中的生物分子由彗星和流星带到地球和其他行星上.这两位科学家长期从事光波和射电波的研究,以获得宇宙化学结构的信息.他们发现在外层空间巨大的气体尘埃云中,     

小行星的大世界

小行星可能曾经将生命带给了地球,但它们对现在的地球生命和人类文明却是很大的威胁,这种威胁不仅存在,而且还很现实。     

生命与人类起源的新学说

生命是怎样起源的?类人猿是怎样变成人的?它们被列入20世纪迄今未能解答的两大难题。世晃各国学者纷纷提出各种新假说,来探讨其中奥秘,形成了经久不息、越来越热的全球科研热点。本文选择介绍的是其中影响较大,较有代表性的学说。生命:宇宙的恩赐关于地球生命的起源,有两类假说;来自宇宙的"生命地外说"和来自原始地球的"地球产生说"。     

科学信息

Science Vol.254,No.5035,1991年 1.对新的宇宙设计图的探索对于目前仍采用的那种解释宇宙中结构形成的学说模式,现在是越来越受人质疑。于是有人提出了新的理论。 2.神经科学的若干进展有15000名神经科学专家云集美国,他们专题讨论了生物物理学中的“斑片钳”技术在神经科学研究中的应用,还探讨了某些神经性病变的问题。 3.彗星雨与生命的起源近年来,从事生命起源的研究人员对这样的问题日益关注,这就是彗星活动可能与地球上活分子之间     

假如我们突然失去太阳

如果在宇宙中还存在着像地球这样的行星的话,它一定在围绕着其他恒星运转．而这个“地球”上是否有生命存在就很难说了,因为在茫茫宇宙中,出现一个有生命的星球是极其偶然的。当然,假如起初没有太阳．也就不会有现在的我们．也就没有可能让我们在一起谈论这样一个话题。不过我们还是继续猜想,假如今天我们突然失去太阳。地球将会怎样呢？人类又将会怎样呢？     

地球大气的"进化"史

包围地球的空气被称为大气。像鱼类生活在水中一样，我们人类生活在地球大气的底部，并且一刻也离不开大气。大气为地球生命的繁衍、人类的发展，提供了理想的环境。它的状态和变化，时时处处影响到人类的活动与生存。但地球大气一开始并不是现在这样子的，它是伴随着地球一起成长，经过了亿万年不断“吐故纳新”才变成今天这个样子。     

假如我们突然失去太阳

<正>假如没有太阳,也就不会有太阳系。如果地球还存在,生命是否存在就很难说了,因为在茫茫宇宙中,出现一个存在生命的星球是极其偶然的。当然,假如起初没有太阳,也就很可能没有我们人类存在,我们也就没有可能在一起谈论这样的一个话题。接下来我们继续猜想,假如我们突然失去太阳,地球将会怎样呢?没有人类的地球又将会怎样呢?游荡的行星如果太阳突然不见了,地球和其他行星就会像断了线的风筝一样,在没有牵绊之下继续飘动。风筝会因为空气阻力很快失去平衡掉落在地上,而没有了太阳的地球却与之不同,失去了太阳引力的地球会笔直     

神秘洞穴内的奇异生物

地球是一个具有多种生命形式的行星,地球上的人类和动植物的生存主要是依赖生命必需的阳光、空气和水,因此,很多科学家和生命工程研究者也按这3个条件到其他行星上寻找可能存在的不同于地球生物的生命体.然而,据现在对种种不可思议的新的生命体的发现,人们开始怀疑以前寻找生命的方式是否正确了.