生物起源与进化

生命的起源与进化

生命是如何起源，发展和进化出今天形形色色各种各样的生物的？

原始生命不大可能起源于陆上，因为陆上有大量的紫外线和很不稳定的条件，一般认为原始生命起源于海洋。

生物（除病毒外）均由细胞构成，又因为细胞有两个基本属性：新陈代谢和生殖作用。新陈代谢是在多种酶的催化下进行的，生殖作用是在核酸分子复制的基础上进行的。因此，生命起源的主要化学基础是蛋白质和核酸的出现以及相互作用。组成细胞的成分的还有脂质和其他若干化学物质。水一般占细胞成分的80～90％。而这些生物分子的形成就成为关键。大约30亿年前，地球的原始大气中含有氨(NH3)、甲烷(CH4)、氰化氢(HCN)、硫化氢(H2S)、二氧化碳(CO2)、氢气(H2)、水(H2O)等成分，但没有游离的氧气，大气中的一些气体和地壳表面的一些可溶性物质溶于水中，在宇宙射线、太阳紫外线、闪电、高温等的作用下而自然合成了一系列的小分子有机化合物，例如氨基酸、核苷酸、单糖、脂肪酸等，汇集在原始海洋中，形成霍尔丹所谓的“原始汤”，从而为生命的诞生准备了必要的条件。当氨基酸、核苷酸、单糖、脂肪酸等有机小分子物质形成之后，在适当的条件下，它们可以进一步形成复杂的有机物质。例如蛋白质、核酸、多糖、类脂等大分子物质。蛋白质或其他多聚体（如核酸）会偶尔形成小球一类的结构，奥巴林称它为团聚体。在团聚体一类的原始结构中，内部含有核酸和蛋白质，这些物质就有机会相互联系、相互作用。以后通过核酸的变化，促使对环境有一定隔离作用的团聚体逐渐演变为原核细胞一类的物质体系。

最先出现的原核细胞是异养生物，进行厌氧呼吸。它们从周围丰富的有机物中得到碳源和能源，直到细菌繁盛而分化成若干类型。细菌之类的原核生物演变出能进行光合作用的蓝藻。蓝藻使地球上生物的食物有了新的来源，同时产生出氧气。在细菌和蓝藻出现之前，可能还有更原始的非细胞或前细胞形态的生物，因为原核细胞（象细菌之类）已具有相当复杂的结构和功能。

真核生物可能是由几种原核生物以内共生方式而形成的。最先出现的是一种原始的真核细胞，体积较大，已有原始的细胞核。原始的真核细胞吞吃了好氧细菌，随后发生共生作用，细菌便在细胞里转化成线粒体。原始真核细胞吞吃了蓝藻，并发生共生作用，使蓝藻就在细胞里转化成叶绿体。真核细胞的绿色植物出现以后，光合作用的功能得到了增强，海洋里的生物量逐步增加，大气中的氧气也逐渐增多，为真核生物的加速进化提供了条件。现在的化石材料表明，最早的真核生物大抵出现在18～14亿年前。这些化石都产于沉积岩，表明真核生物也是在海洋中进化出来的。真核生物出现以后，出现了真正的性别，进化的速度也大大地加快：在大约10亿年前开始出现了多细胞的动物；到了距今5.7～5亿年的寒武纪，海洋里已长满了多种海藻，而且带骨骼的各门类的无脊椎动物也出现了；以后又出现了脊椎动物；在前寒武纪的末期，大气上层逐步出现和形成臭氧层，为生物上陆生活创造了条件。

生物成功地上陆生活大致发生在寒武纪以后。最早登陆的是节肢动物，陆地上当时除了植物什么也没有，没有天敌、只有食物，这样好的生存环境促使更多的动物向陆地进发，第二个登陆的是脊椎动物，它们凭借惊人的适应能力成功进化成为两栖动物，两栖动物的生活离不开水，但这是水里已经进化出了各种各样

生命的起源与进化

凶猛的肉食鱼类，一部分两栖动物被迫向内陆发展，以躲避鱼类的攻击，于是最初的爬行动物诞生；古生代约开始于6亿年前，结束于2.3亿年前。

古生代共有6个纪：寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪。动物群以海生无脊椎动物中的三叶虫、软体动物和棘皮动物最繁盛。这一时期还出现低等鱼类、古两栖类和古爬行类动物。古植物在古生代早期以海生藻类为主。许多地方都布满了茂密的森林。

中生代约开始于2.3亿年前，结束于6700万年前，分三叠纪、侏罗纪和白垩纪3个纪。中生代曾被称为爬行类时代，而鸟类、有袋类和有胎盘的哺乳动物也开始发生。在无脊椎动物中，软体动物中的菊石类最为繁盛，因此，中生代又被称为菊石时代。植物以裸子植物的苏铁、银杏为最繁盛，所以中生代又称为裸（luo）子植物时代。中生代出现了最早的哺乳动物、恐龙和最早的鸟类——始祖鸟。新生代约开始于6700万年前，延续至今。可划分为第三纪和第四纪两个纪。这个时期的生物已接近现代，脊椎动物的特征是哺乳动物的兴起和繁盛。兽类大量出现，从中分化出了一支灵长类，从灵长类中又进化出了猿类。第三纪是哺乳动物繁盛时期。第四纪便进入到了人类的时代。

灵长类也开始出现，并从中逐渐发展出了最早的猿类。猿类头盖骨低平，颅腔很小，骨壁很厚，眉嵴特别粗大，颏部后缩。它具有较复杂一些的脑、肠，较广阔的胸和扁平的胸骨。生活在大约1400万年前的古代猿类（类人猿），就是人类的远古祖先。后经过南方古猿，能人，直立人，智人，智人又分为早期智人和晚期智人。人类有非洲起源后，走出非洲，遍布全球，形成现生智人，可分为四大人种. 中国人、东亚人和美洲的印第安人属于黄种人，又称蒙古人种；欧洲、北非和南亚是白种人（欧罗巴人种）；非洲是黑种人；澳洲是棕种人(澳大利亚人种). 构成了现在世界的人种。

其他生物除蓝绿藻，绿色蓝藻，细菌，原生动物，海绵早些形成的生物，将生物发展为两大支，其中一支进化出褐藻，红藻等藻类，进一步进化出苔藓植物，羊齿等。最终进化出高等的种子植物。种子植物中裸子植物比被子植物更为原始。而另一支进化出扁形动物，腕足动物，软体动物，节肢动物，切形如虫及腔肠动物，接着出现棘皮动物，骨鱼，两栖动物，最终进化出鸟类，爬行动物和最高等的哺乳动物。至此，地球上形成今天形形色色各种各样的生物。

生命的起源与进化